Transport von Biopflanzenschutzmitteln durch Pflanzen eröffnet neue Möglichkeiten
Forschungen der University of Queensland haben gezeigt, dass doppelsträngige RNA-basierte Biopflanzenschutzmittel (dsRNA), die auf Pflanzenblätter gesprüht werden, bis in das Wurzelsystem gelangen können.
Die von Dr. Chris Brosnan von der Queensland Alliance for Agriculture and Food Science der UQ geleitete Arbeit widerlege auch eine seit langem bestehende Fehlannahme, dass dsRNA direkt in Pflanzenzellen eindringe.
„Stattdessen haben wir bei mehreren Arten gezeigt, dass die dsRNA, wenn sie auf die Blätter einer Pflanze gesprüht wird, mobil ist und sich zwischen den Zellen und durch die gesamte Pflanze, einschließlich der Wurzeln, bewegt“, sagte Dr. Brosnan. „Wenn wir versuchen, einen Krankheitserreger zu bekämpfen, hat diese Sprühtechnologie eine echte Chance, wirksam zu sein, da sich die dsRNA systemisch bewegen und auf Krankheitserreger treffen kann, um diese abzutöten.“
dsRNA ist ein Molekül, das Gene regulieren oder RNA-Interferenz (RNAi) in Zielschädlingen und Krankheitserregern, einschließlich Viren, Bakterien und Pilzen, auslösen kann. RNAi-basierte Biopflanzenschutzmittel sind eine neue Technologie, die eine nachhaltige Alternative zu synthetischen chemischen Pflanzenschutzstrategien darstellt.
Wenn Schädlinge oder Krankheitserreger die dsRNA fressen oder aufnehmen, werden essentielle Gene ausgeschaltet, wodurch der Schädling getötet wird, ohne dass die Pflanze oder andere nützliche oder nicht zur Zielgruppe gehörende Organismen geschädigt werden.
Dr. Donald Gardiner von der QAAFI bezeichnete die Ergebnisse als bedeutend. „Diese Arbeit verändert das Dogma hinsichtlich der Stabilität, Aufnahme und Bewegung von dsRNA, was für die Entwicklung der Technologie von entscheidender Bedeutung ist“, sagte Dr. Gardiner. „Derzeit gibt es keine wirksamen sprühbaren Produkte zur Bekämpfung von Schädlingen und Krankheitserregern unter der Erde. Es ist eine Herausforderung, Schutzstoffe in die Pflanzenwurzeln zu bringen. Wenn wir also RNA auf ein Blatt sprühen und sie als intaktes Molekül durch das Pflanzengewebe zu den Wurzeln transportieren können, ist das eine bedeutende Chance, schwer erreichbare Schädlinge und Krankheitserreger zu bekämpfen.“
Dr. Brosnan sagte, das nächste Ziel des Teams sei es, wurzelbasierte Organismen zu identifizieren, die sehr empfindlich auf dsRNA reagieren.
„Eine der Herausforderungen bei der Entwicklung wirksamer RNA-basierter Technologien ist die Instabilität von RNA in der Bodenumgebung“, sagte er. „Unsere Entdeckung könnte dieses Problem mindern, aber wir müssen wissen, wie diese translozierte RNA dann auf anfällige Organismen übertragen wird. Ein Ziel könnten Nematoden sein, die ein bedeutender Schädling in der Landwirtschaft sind und Getreide, Baumwolle und viele wichtige Gartenbauarten befallen.“
