Pilz zur Schädlingsabwehr: Neue Hoffnung im Kampf gegen Borkenkäfer

Pilze zur Schädlingsabwehr: Neue Hoffnung im Kampf gegen Borkenkäfer

Borkenkäfer nutzen die Abwehrstoffe von Fichten, um sich selbst vor Krankheitserregern zu schützen – und richten so riesige Schäden an. Fachleute haben nun Pilze entdeckt, die diesen Trick aushebeln könnten.

Eine Landschaft mit abgestorbenen Bäumen in einem Waldgebiet. Die Bäume sind kahl und ragen in den blauen Himmel. Im Vordergrund sind umgestürzte Baumstämme und spärliche Vegetation zu sehen. Im Hintergrund erstrecken sich Hügel und Berge. Die Szene vermittelt ein Gefühl von Verfall und natürlicher Veränderung. — © Vera Kuttelvaserova / stock.adobe.com (Ausschnitt)
Der Borkenkäfer bringt ganze Waldabschnitte zum Absterben, wie beispielsweise im Nationalpark Šumava im Böhmerwald.

Der Borkenkäfer kann in Fichtenwäldern enorme Schäden verursachen. Das gelingt ihm unter anderem, weil er die Abwehrstoffe der Bäume chemisch umwandelt. Die dabei entstehenden Produkte schützen den Käfer vor Erregern, die ihn selbst befallen könnten. Wie dieser Mechanismus funktioniert und wie er umgangen werden kann, hat ein Team um Ruo Sun und Jonathan Gershenzon vom Max-Planck-Institut für chemische Ökologie in Jena untersucht.

Zur Abwehr schädlicher Pilze bilden Fichten phenolische Glykoside. Besonders hoch ist deren Konzentration in der Rindenschicht, die von Borkenkäfern besiedelt wird. Diese Schicht transportiert vor allem Zucker von den Nadeln zu den Wurzeln. Einer der bekanntesten Borkenkäfer ist der Buchdrucker (Ips typographus), der bevorzugt Fichten befällt. Er nimmt die pflanzlichen Abwehrstoffe auf und wandelt sie in noch wirksamere Mittel gegen Krankheitserreger um, wie das Team im Fachjournal »PNAS« berichtet.

Die meisten Feldversuche bislang erfolglos

Die Forschenden prüften die Wirkung dieser Stoffe auf den Pilz Beauveria bassiana, der Insekten befällt. Der Pilz wird häufig als biologisches Gift anstelle herkömmlicher Insektizide eingesetzt und wurde auch hinsichtlich seines Potenzials zur Bekämpfung von Borkenkäfern getestet. Die meisten Feldversuche verliefen jedoch bisher ohne Erfolg.

Das Team isolierte nun zwei Pilzstämme, die Käfer in den Fraßgängen befallener Bäume und im Labor abgetötet hatten. Beide erwiesen sich als Vertreter von Beauveria bassiana.

Bestimmte Pilzstämme können Borkenkäfer infizieren

»Obwohl der Pilz bisher bei der Bekämpfung von Borkenkäfern nicht sehr wirksam war, fanden wir Stämme dieses Pilzes, die Borkenkäfer auf natürliche Weise infiziert und getötet hatten. Wir wollten daher genauer untersuchen, wie sie die Insekten erfolgreich infizieren und töten«, so Ruo Sun.

Die Pilzstämme bauten die Käferabwehrstoffe in zwei Schritten um. Die entstandenen Methylglukosid-Derivate sind für den Pilz unschädlich. »Wir haben gezeigt, wie ein Borkenkäfer die Abwehrstoffe eines Baumes nutzt, um sich gegen seine Feinde zu verteidigen. Da jedoch einer der Feinde, der Schlauchpilz Beauveria bassiana, die Fähigkeit entwickelt hat, diese antimikrobiellen Substanzen zu entgiften, kann er den Borkenkäfer erfolgreich infizieren«, resümiert Studienleiter Gershenzon. »Nun, da wir wissen, welche Stämme des Pilzes die antimikrobiellen Phenolverbindungen des Borkenkäfers tolerieren, können wir sie einsetzen, um die Käfer besser zu bekämpfen«, hofft Sun.

Untersuchungen an verschiedenen B. bassiana-Stämmen zeigen, dass ihre Wirksamkeit gegenüber Borkenkäfern stark variiert – vermutlich, weil sie das Gift unterschiedlich schnell abbauen. Das Team schlägt vor, nach weiteren Stämmen zu suchen. »Unsere Ergebnisse liefern eine biochemische Grundlage für den Einsatz von B. bassiana zur Bekämpfung von Borkenkäfern an Fichten und anderen Nadelbäumen«, schreibt das Team. Allerdings sei zusätzliche Forschung erforderlich. (dpa/avh)