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Resistenzmoleküle gegen rebkrankheiten

pressemitteilung vom 30. September 2003

Wissenschafter des Nationalen Forschungsschwerpunktes Plant Survival (Überlebenserfolg von Pflanzen in naturnahen und landwirtschaftlichen Ökosystemen") haben verschiedene Moleküle isoliert, die von Reben ausgeschieden werden, um gegen die verbreiteten Pilzkrankheiten Graufäule und Falscher Mehltau anzukämpfen.

Die in den Traubenkernen enthaltenen Tannine stellen die Konservierung des Weins sicher und sind zudem für die positive Wirkung bekannt, die sie auf den menschlichen Organismus ausüben. Dank ihren antioxidierenden Eigenschaften tragen Tannine zum Schutz der Arterienwände bei. Nun erkunden Forscher eine weitere Eigenschaft dieser Rebmoleküle, den Abwehrmechanismus, den die Pflanze gegen Botrytis cinerea entfaltet, den Erreger der Graufäule.

Untersuchungen an der Universität Neuenburg und der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Pflanzenbau in Changins haben ermöglicht, die Tannin-Produktion bei auf Graufäule anfällige Sorten (Gamay) und bei der resistenten Art, Gamaret in verschiedenen Reifestadien der Rebe zu vergleichen: voller Blüte, Erbsengrösse der Beeren, Traubenschluss, Weichwerden und Ernte. Der heikelste Teil der Arbeit bestand darin, die Molekülketten aufzuspalten um so auf den Grad ihrer Polymerisation zu schliessen. Die dafür aussagekräftige Länge und Komplexität der Kette wurde mit Hilfe einer speziellen, an der Universität Neuenburg entwickelten, Methode der Massenspektroskopie ermittelt.

Die Gamaret-Tannine weisen vom Stadium der erbsengrossen Beere bis zur Ernte einen um einen Drittel höheren Polymerisationsgrad auf als jene von Gamay. Dies deutet darauf hin, dass sie in ihren Schutzaktivitäten - sie hemmen den Prozess der Enzymproduktion des krankheitserregenden Pilz - effizienter sind. Es ist dieses Enzym, das am Fortschreiten der Krankheit beteiligt ist, erklären Roger Pezet Spezialist für Pflanzenpathologie an der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Pflanzenbau in Changins und Raffaele Tabacchi, Professor für Chemie an der Universität Neuenburg, indem es die Phenolverbindungen des Gewebes das es befällt, oxydiert. Pezet und Tabacchi, beide Projektleiter im NFS Plant Survival kommen als Hauptautoren der Studie zum Schluss, die Resistenz gegen B. cinerea hänge nicht von der Anzahl der in der Frucht latent vorhandenen Pilze ab, sondern von der Qualität der Tannine in den Trauben und vom hemmenden Effekt auf die Enzyme des Parasiten.

In einer anderen Studie haben sich dieselben Forscher und ihre Mitarbeiter einer zweiten grossen Plage der Reben angenommen, der Falsche Mehltau. Sie haben ein Molekül entdeckt, das von der Pflanze reichlich produziert wird, wenn sie vom krankheitserregenden Pilz befallen ist. Es handelt sich um d-Viniferin, ein Nebenprodukt von Resveratrol, einem Polyphenol, das für seine antioxidierenden Eigenschaften und seinen präventiven Effekt bei gewissen Krebsarten bekannt ist. Zwar wurde dieses Molekül bereits in Wein und in In-vitro-Kulturen gezüchteten Zellen von Reben festgestellt, nun aber konnte es zum ersten Mal als Teil des Abwehrsystems der Pflanze gegen Falschen Mehltau identifiziert werden, der durch den Pilz Plasmopara viticola hervorgerufen wird. Das Molekül entfaltet eine fungizid Wirkung, die effizienter ist, als andere Zusammensetzung aus derselben chemischen Familie.

Die Identifikation dieser Moleküle verbessert das Verständnis der biochemischen Resistenzmechanismen von Reben gegenüber krankheitserregenden Pilzen erheblich. Diese Resultate wurden in verschiedenen wissenschaftlichen Zeitschriften (Journal of Phytopathology und Journal of Agricultural and Food Chemistry) publiziert. Sie sind Teil eines Dossiers über die Bedeutung der Chemie innerhalb NFS Plant Survival, das von der Schweizer Zeitschrift Chimia im Oktober publiziert wird.

für weitere information

Dr. Roger Pezet
RAC-Changins, Nyon
tel +41 22 363 4353 (mornings)
roger.pezet(at)rac.admin.ch

Prof. Raffaele Tabacchi
Université de Neuchâtel, Institut de Chimie
tel +41 32 718 2429
raphael.tabacchi(at)unine.ch