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"Mitfühlende" Bakterien dürften gestresste Pflanzen unterstützen

Unter Endophyten versteht man Bakterien oder Pilze, die zumindest Teile ihres Lebens im Inneren von Pflanzen verbringen, ohne ihnen zu schaden. Sie helfen bei der Abwehr von Krankheiten oder stimulieren ihr Wachstum, auch unter schwierigen Bedingungen. Das könnte die Mikroorganismen zur einer vielversprechenden Alternative zum Einsatz von chemischen Düngern und Pestiziden machen.

Diese positiven Wirkungen seien zwar schon gut untersucht, es war aber noch nicht klar, wie solche Bakterien durch Umweltveränderungen hervorgerufene Reaktionen der Pflanzen beantworten. Die Wissenschafter um Birgit Mitter vom AIT haben das nun am Bakterium "Burkholderia phytofirmans PsJN", das sie in Kartoffelpflänzchen eingeschleust hatten, genauer untersucht.

Bakterium produziert Antioxidantien

"Pflanzen reagieren auf Trockenstress mit der Produktion großer Mengen an Sauerstoffradikalen. Das ist zum einen ein Signal der Pflanze, ihr Immunsystem anzukurbeln. Zum anderen ist es aber auch gefährlich für die Pflanze, weil dadurch Zellen getötet werden. Das Bakterium reagiert darauf mit der Produktion von Antioxidantien (die eine gegenteilige Wirkung entfalten, Anm.)", erklärte Mitter der APA. Mit dieser gezielten Änderung seines genetischen Programms schützt sich der Mitbewohner zwar in erster Linie selbst vor den dem aggressiven Sauerstoff. Die Pflanze selbst könnte davon aber profitieren, wenn nämlich die Antioxidantien auch außerhalb der Bakterien wirken, so die Forscherin, die in der Fachzeitschrift "mBio" über ihre Ergebnisse berichtet hat.

Das sei zwar noch eine Hypothese, es gebe jedoch schon Hinweise, dass es sich tatsächlich so verhält: In einer Untersuchung, die die AIT-Experten mit einer Universität aus Pakistan durchgeführt haben, konnte durch den Einsatz der Bakterien in einem Feld in Pakistan der Ertragsverlust aufgrund von Trockenheit um 18 Prozent reduziert werden. Auch im Tullnerfeld haben die Forscher im Rahmen eines Feldversuchs die Bakterien in Maispflanzen eingeschleust. Während der Hitzeperiode im August waren diese Pflanzen deutlich grüner und vitaler als die Kontrollpflanzen. Wie sich das auf den Ertrag ausgewirkt hat, wisse man in wenigen Wochen, so Mitter.

Service: http://dx.doi.org/10.1128/mBio.00621-15

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