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Gefürchteter Schädling im
Obstanbau: die Larve des Apfelwicklers
Bild: DLR Rheinpfalz
Bisher sehr wirksam beim
Pflanzenschutz: Granuloseviren
Bild: BBA, Darmstadt
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Baculoviren sind natürlich vorkommende
Krankheitserreger von Insekten. Mit ihnen lassen sich einzelne
Schadinsektenarten gezielt bekämpfen, ohne dass andere nützliche
Insekten oder Lebewesen Schaden nehmen. Im Apfelanbau bekämpfen
Obstbauern mit dem Apfelwicklergranulosevirus (Abb. 2) die gefräßigen
Larven des Apfelwicklers (Abb. 1). Doch inzwischen reagieren diese in
einigen ökologischen Obstanlagen zunehmend unempfindlicher auf die
biologischen Präparate, wie Wissenschaftler der Biologischen
Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft (BBA) aus Darmstadt und
der Universität Hohenheim 2005 herausfanden. In insgesamt 13
Apfelanlagen in Südwestdeutschland sind virusresistente Apfelwickler
nachgewiesen worden. Es handelt sich um die weltweit erste
Feldresistenz gegenüber einem Baculoviruspräparat.
Ein Team von Wissenschaftlern - unter ihnen Entomologen vom
Max-Planck-Institut für chemische Ökologie in Jena - hat nun
herausgefunden, wie diese Virusresistenz bei den Insekten vererbt
wird. Das Resistenz-auslösende Gen befindet sich auf den
Geschlechtschromosomen der Insekten - das ist ein entscheidender
Faktor für die rasche Entstehung resistenter Apfelwickler. Während
beim Menschen die Geschlechtsbestimmung über die Chromosomen X und Y
erfolgt - die Frauen besitzen zwei X-Chromosomen, die Männer ein X-
und ein Y-Chromosom - ist es bei Apfelwicklern, deren
geschlechtsbestimmende Chromosomen Z und W heißen, genau umgekehrt:
Hier haben die Insekten-Weibchen den geschlechtsbestimmenden ZW-Typ
und die Männchen ZZ. Wie die Wissenschaftler festgestellt haben,
genügt eine einzige Genveränderung auf dem Z-Chromosom der
Apfelwickler-Weibchen, um sie fast 100.000-fach weniger anfällig für
die Infektion durch das Virus zu machen.
Solche hochresistenten Weibchen geben bei der Paarung mit
nichtresistenten Männchen das auf ihrem Z-Chromosom sitzende
Resistenzgen an ihre männlichen Nachkommen weiter. In der ersten
Folgegeneration gibt es nur Männchen, die auf einem ihrer beiden
Z-Chromosomen die Resistenz tragen. "Unsere Versuche haben ergeben,
dass solche Männchen bei einer niedrigen Virusdosis noch in der Lage
sind, sich zu verpuppen", berichtet Johannes Jehle vom DLR Rheinpfalz.
Sie überleben also den Einsatz des biologischen Pflanzenschutzmittels
und geben ihr Resistenzgen an die nächste Generation weiter. "In
späteren Generationen entwickeln sich dann aber Männchen, die auf
beiden Z-Chromosomen die Resistenz tragen und dadurch ebenso hohe
Virusdosen überleben können wie die resistenten Weibchen", so der
Leiter des Forschungsteams.
"Dieser Vererbungsweg ist die denkbar effizienteste Form für die
Insekten, um eine Resistenz möglichst schnell zu verbreiten",
erläutert David Heckel, Direktor der Abteilung Entomologie am
Max-Planck-Institut in Jena: "Wenn der Apfelbauer in solchen Anlagen
einen zunehmenden Apfelwicklerbefall feststellt und die Virusmenge
erhöht, bewirkt er fatalerweise das Gegenteil: Die
Resistenzentwicklung wird beschleunigt und das Gen kann sich rasch in
der Insektenpopulation verbreiten."
Trotz dieser für die Obstbauern alarmierenden Forschungsergebnisse
sind Jehle und seine Kollegen optimistisch. Denn parallel zur
Aufklärung des Vererbungsmechanismus werden seit 2006 neue
Virus-Isolate getestet, die die festgestellte Resistenz weitgehend
brechen. In diesem Jahr wurden bereits vielversprechende Feldversuche
in Deutschland, Italien, Frankreich und in der Schweiz durchgeführt.
Um die Wirksamkeit dieser Viruspräparate möglichst lange zu erhalten,
wird es wichtig sein, Strategien zum Resistenzmanagement zu
entwickeln, wie man sie auch von chemischen Pflanzenschutzmitteln
kennt. [SH/CB]
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