PULS/CE 35 - Max Planck Institute for Chemical Ecology
←
→
Transkription von Seiteninhalten
Wenn Ihr Browser die Seite nicht korrekt rendert, bitte, lesen Sie den Inhalt der Seite unten
PULS/CE 35
Public Understanding of Life Sciences / Chemical Ecology
Foto: Franziska Eberl
Newsletter Mai 2020
Räuber mit eigenem Entgiftungsmechanismus
Die chemische Abwehr von Pflanzen wirkt nicht nur auf das Wachstum von Pflan-
zenfressern, sondern indirekt auch auf die nächsten Konsumenten in der Nahrungs-
kette. Eine neue Studie zeigt, dass Pflanzenfresser, aber auch ihre Räuber, wirksame
Mechanismen entwickelt haben, um mit Pflanzengiften umzugehen ... S. 3
Manipulativer Meeresparasit
Ein parasitischer Pilz kann den Stoffwechsel einzelliger Algen für eigene Zwecke
so manipulieren, dass kleine bioaktive Stoffe gebildet werden, die der Pilz für seine
eigene Ausbreitung nutzt. Gleichzeitig wird die Vermehrung der Algen verhindert
und der Algenteppich schrumpft schließlich und stirbt ... S. 4
Aber bitte mit Sporen!
Pappelblätter mit Pilzbefall schmecken Schwammspinnerraupen besonders gut.
Besonders die jungen Larven des Schädlings werten ihren Speiseplan durch die
pilzliche Nahrung auf: Sie entwickeln sich schneller und verpuppen sich einige
Tage früher als Raupen, die nur Blattgewebe verspeisen ... S. 5
PULS/CE 35 2
Newsletter Mai 2020 | Editorial
Zu diesem Zeitpunkt war die Arbeit von zu Hause
nicht nur von der Generalverwaltung angeordnet
worden, sie wurde für Eltern notwendig, da alle
Schulen geschlossen worden waren. Die Service-
gruppen und die meisten Abteilungen wurden in
getrennte Teams mit sich nicht überschneidenden
Arbeitszeiten aufgeteilt, sodass eine mögliche
Infektion eines Mitglieds die wichtigen Aktivitä-
ten des anderen Teams nicht völlig zum Erliegen
bringen würde. Das Gewächshaus wurde vorü-
bergehend für Nicht-Gewächshauspersonal ge-
schlossen. Die IT-Gruppe richtete ein System für
den Zugriff auf die Büro-Computer von zu Hause
Institut im Krisenmodus aus ein. Die Verwaltung war in der Lage, die
meisten Einkaufs- und Gehaltsabrechnungsvor-
gänge im Home Office durchzuführen. Die For-
Eine Person an der Bushaltestelle am Während ich dies schreibe, werden in Deutsch- schungskoordinatorin Karin Groten und die Refe-
Beutenberg Campus. Jena war die land langsam die Beschränkungen gelockert, die rentin für Öffentlichkeitsarbeit Angela Overmeyer
erste Stadt in Deutschland, in der bei wegen der Ausbreitung des Coronavirus einge- informierten Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter
der Nutzung öffentlicher Verkehrs- führt wurden. Die letzten drei Monate scheinen ständig über die neuesten Verfügungen der Stadt
mittel und in Geschäften oder bei der wie Jahre, denn an jedem Tag gab es neue Ent- Jena und des Landes Thüringen. Ian und Gundega
Arbeit das Tragen eine Mund-Nasen- wicklungen. Aber die gute Nachricht ist, dass un- Baldwin waren zur Vorbereitung der Feldsaison
Bedeckung Pflicht wurde. Das Plakat ser Institut die Situation bisher sehr gut gemeis- nach Utah gereist. Doch dann wurden Reisebe-
ruft zur Solidarität auf, denn „Es ist tert hat, dank der unglaublichen Teamarbeit und schränkungen verhängt und der Rest der Abtei-
für uns alle schwierig.“ Plakate in der der selbstlosen Kooperation aller Beteiligten. Der lung konnte sich ihnen nicht anzuschließen. Bei
ganzen Stadt baten darum, sich an erste Schock war, dass die lang geplante Sitzung einer Mitarbeiterin in Jena wurde zehn Tage nach
die neuen Vorschriften zu halten, z.B. des Wissenschaftlichen Fachbeirats vom 11. bis ihrem letzten Besuch im Institut eine Infektion mit
sich bei Symptomen an die Hotline der 13. März abgesagt wurde. Wir begannen sofort dem Coronavirus festgestellt. Zum Glück erholte
Stadt zu wenden, von Hamsterkäufen mit den Planungen für eine mögliche Schließung sie sich wieder und infizierte keine weiteren Mit-
abzusehen oder zu Hause zu bleiben, des Instituts, indem wir Prioritätenlisten von arbeiter. Wir können uns glücklich schätzen, dass
wie es viele taten, um im Home Office Pflanzen und Insektenkulturen erstellten, die die Stadt Jena sofort entsprechende restrikti-
zu arbeiten. Foto: Angela Overmeyer aufrechterhalten werden mussten. Unsere Vor- ve Maßnahmen ergriff: Sie war die erste Stadt
bereitungen wurden in einem Pandemieplan für in Deutschland, die das Tragen von Masken im
unser Institut formalisiert. Wir bildeten ein Kri- öffentlichen Nahverkehr und in Geschäften vor-
senteam, dem Vertreterinnen und Vertreter aller schrieb. Das Institut nimmt jetzt immer mehr For-
Servicegruppen und Abteilungen angehörten. schungsaktivitäten auf. Ich bin sehr froh über den
In der ersten Sitzung am 16. März formulierte Geist der Teamarbeit und der Kooperation, mit
das Team einen konkreten Plan zur Reduzierung dessen Hilfe wir diese Krise überstehen konnten.
der Aktivitäten im Institut und unsere Reaktion
für den Fall, dass sich eine Mitarbeiterin oder
David Heckel mit Mund-Nasen-Schutz. ein Mitarbeiter mit dem Coronavirus infizierte. David Heckel, Managing Director
PULS/CE
3 22 PULS/CE 353
Research Highlight | Newsletter Mai 2020
Räuber mit eigenem Entgiftungsmechanismus
Pflanzenfressende Insekten müssen die chemi- Isothiocyanate gebildet hatten. Die Bildung des
sche Verteidigung von Pflanzen überwinden. Zu Enzyms ist jedoch auch mit Kosten verbunden,
chemischen Pflanzenabwehrstoffen gehören die denn Kohlmottenlarven entwickeln sich besser
Senfölglykoside, die von allen Kreuzblütenge- auf Pflanzen, die keine Senfölglykoside bilden.
wächsen, wie Kohlgemüse, Brokkoli und Meerret-
tich, gebildet werden. Diese Verbindungen wer- Die Raupe der Kohlmotte ist Teil der Nahrungs-
den leicht in giftige Isothiocyanate umgewandelt. kette, denn sie fällt räuberischen Insekten, wie
Einige Pflanzenfresser besitzen daher Mecha- etwa Florfliegenlarven, zum Opfer. Florfliegen-
nismen, um die Bildung von Isothiocyanaten zu larven sind gefräßige Räuber und werden auch
verhindern, darunter auch die Kohlmotte, ein auf als Nützlinge in der biologischen Schädlingsbe-
Kohl und verwandte Arten spezialisierter Schäd- kämpfung eingesetzt. Daher wollten die Forscher Im Würgegriff: Die Larve einer Grünen
ling. Ein Forschungsteam aus der Abteilung Bio- herausfinden, wie sich die Abwehrstoffe der Florfliege (Chrysoperla carnea, rechts)
chemie konnte jetzt zeigen, dass die Umwandlung Pflanze auf Räuber, die solche Raupen vertilgen, attackiert die Raupe einer Kohlmotte
der Senfölglykoside mit Hilfe eines bestimmten auswirken. Zu ihrer großen Überraschung zeigten (Plutella xylostella). Das räuberische
Enzyms tatsächlich als Entgiftungsmechanismus sich Florfliegenlarven vollkommen unbeeinträch- Insekt, das auch als Nützling in
für Wachstum, Überleben und Vermehrung des tigt davon, ob ihre Beute giftige Senfölglykoside der biologischen Bekämpfung des
Schädlings wichtig ist. Kohlmottenlarven, die an enthielt oder nicht. Zwar wachsen Florfliegen et- weltweit gefürchteten Kohlschädlings
Kreuzblütlern fressen, bilden vermehrt ein Ent- was schlechter, wenn sie nur die giftigen Raupen eingesetzt wird, kann pflanzliche
giftungsenzym, während Larven, die das Enzym als Nahrungsquelle haben; das beeinträchtigt Abwehrstoffe, die es mit seiner Beute
nicht mehr produzieren können, in ihrer Entwick- aber nicht ihre Fitness und ändert auch nichts an konsumiert, erfolgreich entgiften.
lung beeinträchtigt sind, wenn sie an Pflanzen ihrer Wahl der Beute. Weitere Untersuchungen Foto: Anna Schroll
fressen, die Senfölglykoside in ihren Blättern zeigten nämlich, dass auch Florfliegen in der Lage
bilden: Sie wachsen schlechter und überleben sind, die giftigen Pflanzenstoffe unschädlich zu Links unten: Ruo Sun und Daniel Gid-
seltener. Eine chemische Analyse ergab, dass machen. Dabei nutzen sie allerdings einen ande- dings Vassão suchen eine Arabidop-
sich in diesen Raupen große Mengen der giftigen ren Entgiftungsmechanismus als die Kohlmotten. sis-Pflanze nach Schädlingen, den
Raupen der Kohlmotte, ab. Auch die
Die Studie zeigt, dass sich Kohlmotten nur dann Modellpflanze zählt zu den Kreuzblü-
erfolgreich an Kohlpflanzen entwickeln, wenn sie tengewächsen. Foto: Anna Schroll
Senfölglykoside entgiften. Da räuberische Flor-
fliegen diese Substanzen selbst entgiften können, Originalveröffentlichung:
könnten zukünftige Bemühungen, die Kohlmotte Sun, R., Jiang, X., Reichelt, M.,
zu bekämpfen, einen integrierten Ansatz verfol- Gershenzon, J., Pandit, S. S., Giddings
gen: den Entgiftungsmechanismus des Schäd- Vassão, D. (2019). Tritrophic metabo-
lings gezielt stören und gleichzeitig Nützlinge wie lism of plant chemical defenses and
die Florfliege einsetzen, die sich nachweislich its effects on herbivore and predator
nicht davon beeinträchtigen lässt, ob Kohlmotten performance. eLife. doi:10.7554/
Senfölglykoside entgiften oder nicht. [AO/KG] eLife.51029
PULS/CE 35 4
Newsletter Mai 2020 | Research Highlight
Manipulativer Meeresparasit
im Meer chemische Signalstoffe produzieren, die
an der Verteidigung, Paarung und Kommunikation
zwischen Lebewesen beteiligt sind. Um solche
Substanzen zu identifizieren, haben Forscherin-
nen und Forscher im Labor ein System etabliert,
bei dem der Eipilz Lagenisma coscinodisci unter
kontrollierten Bedingungen eine marine Kieselal-
ge infiziert. Sie stellten fest, dass während des
Infektionsprozesses zwei neue Substanzen, so-
genannte Carboline, aus der Klasse der Alkaloide
neu gebildet werden. Insbesondere eine der bei-
den reichert sich nach Befall mit dem Eipilz stark
an. Allerdings nutzten die Carboline nur dem Ei-
pilz, schadeten jedoch der Alge: Ihr Wachstum
wurde gebremst und die Infektion breitete sich
dadurch schneller in der Algenpopulation aus.
Marine Vallet und Tim Baumeister Immer wieder kann es in Ozeanen zu einer Mas- In weiteren Studien möchte das Forschungsteam
untersuchen chemische Interkationen senvermehrung von Algen kommen. Dadurch herausfinden, wie sich Kieselalgen gegenüber ei-
in Planktongemeinschaften. Die meist werden viele andere Lebewesen anlockt, die nem Angriff dieser Erreger wehren, denn es ist
einzelligen Lebewesen werden in spe- manchmal das Ende der gesamten Algenpopula- bekannt, dass nicht alle Kieselalgenarten glei-
ziellen Behältern kultiviert. Mit Hilfe tion herbeiführen können. Der zugrundeliegende chermaßen anfällig sind. Das ist nur eine von vie-
von hochauflösenden spektrometri- Mechanismus war jedoch bislang unbekannt. len Fragen, wie Kieselalgen mit ihrer Umwelt in-
schen Methoden zur Trennung und Be- Forscherinnen und Forscher um den Max-Planck- teragieren und welche Signalstoffe sie abgeben,
stimmung von kleinen Substanzen aus Fellow Georg Pohnert zeigten nun, dass ein auf die es eine Antwort zu finden gilt. [KG/AO]
komplexen Mischungen kombiniert mit krankheitserregender Pilz den Stoffwechsel ein-
Mikroskopie gelang es den Forschern, zelliger Algen für eigene Zwecke verändert. Es
die von einer Algenzelle produzierten werden kleine bioaktive Stoffe gebildet, die der
Substanzen zu identifizieren. Foto: Pilz für seine eigene Ausbreitung nutzt, während
Angela Overmeyer, MPI-CE die Vermehrung der Algen verhindert wird und der
Algenteppich schließlich schrumpft und stirbt.
Originalveröffentlichung: Vallet, M., Eipilze sind dafür bekannt, dass sie viele gefährli-
Baumeister, T. U. H., Kaftan, F., Grabe, che Krankheiten verursachen. Auch Meeresalgen
V., Buaya, A., Thines, M., Svatoš, A., werden von ihnen befallen, doch die Beziehungen Gesunde (links) und infizierte (rechts) Kieselalge Cosci-
Pohnert, G. (2019). The oomycete zwischen diesen Kleinstlebewesen und Algen nodiscus granii: Ein parasitischer Eipilz hat in der rechten
Lagenisma coscinodisci hijacks host sind noch wenig erforscht. Bislang ist kaum et- Zelle alle Nährstoffe ausgesaugt und den Stoffwechsel
alkaloid synthesis during infection of was darüber bekannt, warum manche Arten sich der Alge verändert, um seine eigene Fortpflanzungsform,
a marine diatom. Nature Communica- erst stark vermehren und dann wieder verschwin- das Sporangium, bilden zu können. Aufnahme: Marine
tions. 10: 4938 den. Eine Hypothese ist, dass Mikroorganismen Vallet, MPI-CE
PULS/CE
5 22 PULS/CE 35
Research Highlight | Newsletter Mai 2020
Aber bitte mit Sporen!
Schwammspinnerraupen sind als Generalisten
bekannt, sie haben also keine besonderen Vor-
lieben für bestimmte Pflanzen, sondern fressen
an den Blättern vieler Laubbäume und Sträucher.
In den vergangenen Jahren gab es auch in deut-
schen Wäldern immer wieder Massenvermehrun-
gen dieses Schädlings. Wissenschaftlerinnen und
Wissenschaftler der Abteilung Biochemie hatten
beobachtet, dass Raupen von den Düften pilzbe-
fallener Pappeln angezogen werden, und stellten
sich daher folgende Fragen: Würden die Raupen
kranke Pappelblätter auch lieber fressen? Haben
sie einen Vorteil davon? Und wenn ja, welche che-
mischen Stoffe sind dafür verantwortlich? Insekten haben könnten, als bislang angenom- Die Raupe eines Schwammspinners
men. Weitere Untersuchungen sollen jetzt klären, (Lymantria dispar) macht sich über die
Fraßexperimente, bei denen Schwammspinner- wie weit verbreitet die pilzliche Nahrung bei an- Sporen des Rostpilzes Melampsora
raupen Blätter mit und ohne Pilzbefall zur Aus- deren pflanzenfressenden Insektenarten ist und larici-populina her, der sich auf einem
wahl angeboten wurden, ergaben eine eindeuti- welchen Einfluss die Ernährung mit Blättern und Pappelblatt ausgebreitet hat. Die neue
ge Vorliebe der Raupen für pilzbefallene Blätter. Pilzen auf das Immunsystem von Insekten hat. Studie zeigt, dass der Schädling kein
Im frühen Raupenstadium fraßen sie sogar erst Möglicherweise hat diese Nahrungsnische auch reiner Pflanzenfresser ist, sondern
die Pilzsporen auf der Blattoberfläche, bevor sie Auswirkungen auf die Abwehr der Insekten ge- auch eine Vorliebe für nährstoffreiche
Blattgewebe konsumierten. Raupen, die Pilze genüber ihren Feinden, wie etwa parasitoiden Pilze hat. Foto: Franziska Eberl, MPI-CE
verspeisten, entwickelten sich schneller und ver- Wespen. Die Rolle von Mikroorganismen bei den
puppten sich auch früher. Sie haben damit einen Wechselwirkungen zwischen Pflanzen und Insek- Unten: Franziska Eberl. Die Erstautorin
Vorteil gegenüber ihren Geschwistern, die gesun- ten wurde lange unterschätzt. Dieses Versäumnis der Studie erhält in diesem Jahr den
de Blätter fressen. Hier spielen vermutlich wich- gilt es jetzt nachzuholen. [AO/KG] Wissenschaftspreis des Beutenberg
tige Nährstoffe, wie Aminosäuren, Stickstoff und Campus für die beste Dissertation.
B-Vitamine, eine Rolle, die in kranken Blättern Foto: privat
höher konzentriert waren.
Originalveröffentlichung: Eberl, F.,
Die Beobachtung, dass ein als Pflanzenfresser Fernandez de Bobadilla, M., Hammer-
klassifiziertes Insekt - zumindest im frühen Rau- bacher, A., Reichelt, M., Gershenzon,
penstadium - ein Pilzfresser ist, war für das For- J., Unsicker, S., (2020). Herbivory
schungsteam die eigentliche Überraschung. Die meets fungivory: Insect herbivores
Ergebnisse legen die Vermutung nahe, dass auf feed on plant pathogenic fungi for their
Pflanzen lebende Mikroorganismen eine viel grö- own benefit. Ecology Letters. DOI:
ßere Rolle bei der Ko-Evolution von Pflanzen und 10.1111/ele.13506
PULS/CE 35 6
Newsletter Mai 2020 | IMPRS Projekt
Wie einige Pflanzen zu Fleischfressern wurden
Pflanzen, die Insekten fressen, haben sich im lich dieselbe Signalkaskade und dieselben Gene
Pflanzenreich mehrfach unabhängig voneinander wie bei der Verteidigung gegen Pflanzenfresser.
entwickelt. Fleischfressende Pflanzen gehören 2. möchte ich aus ökologischer Sicht verstehen,
sogar vier verschiedenen Ordnungen von Pflanzen wie das Anlocken der Beute funktioniert. Dafür
an. Sie sind daher ideale Modelle, um die unab- untersuche ich direkte Interaktionen zwischen
hängige Entstehung ähnlicher Merkmale im Evo- Tieren und Pflanzen. Mittels eines multidisziplinä-
lutionsprozess zu untersuchen. Alle fleischfres- ren Ansatzes werden verschiedene Aspekte des
senden oder „karnivoren“ Pflanzen wachsen auf Lockmechanismus analysiert, z.B. in Verhaltens-
nährstoffarmen Böden. Sie verdauen Insekten, studien mit einem Modell-Beute-Organismus,
um diesen Mangel auszugleichen. Ihre Beute bau- der Weberameise Polyrhachis dives. 3. möchte
en sie mit Hilfe von Enzymen unter extrazellulären ich herausfinden, wie Karnivorie die Evolution
Bedingungen ab, die man als eine Art „äußeren von extrafloralem Nektar und dessen chemi-
Magen“ bezeichnen kann. scher Zusammensetzung beeinflusst hat. Bei
nicht-fleischfressenden Pflanzen vermittelt dieser
Oben: Alberto Dávila Lara unter- Insektenfressende Pflanzen haben verschiedene Nektar, der außerhalb von Blüten gebildet wird,
sucht die Kannenpflanze Nepenthes Strategien entwickelt, um ihre Beute anzulo- symbiotische Beziehungen zwischen Pflanzen und
x ventrata. Er interessiert sich vor cken, zu fangen, zu töten, zu verdauen und die Ameisen: Pflanzen bieten Ameisen zuckerhaltigen
allem für die Physiologie dieser freigesetzten Nährstoffe aufzunehmen. Jeder Nektar an und als Gegenleistung schützen die
fleischfressenden Pflanze. In Süd- einzelne Schritt hat physiologische, molekula- Ameisen quasi als „Bodyguards“ die Pflanzen vor
ostasien, wo sie beheimatet ist, wird re, ökologische und evolutionäre Aspekte, die Fressfeinden. Bei Kannenpflanzen ist extrafloraler
sie seit langer Zeit in der Volksmedi- bislang noch nicht hinreichend verstanden sind. Nektar vermutlich am Beutefang beteiligt. Eine
zin verwendet. Sie ist daher auch als Um diese Lücke zu schließen, untersuchen wir Analyse der chemischen Zusammensetzung des
natürliche Quelle für Pharmazeutika die Kannenpflanze Nepenthes x ventrata, die Nektars soll klären, ob er als Köder fungiert oder
interessant. Außerdem ist sie ein zur Ordnung der Nelkenartigen (Caryophyllales) für die indirekte Pflanzenabwehr produziert wird.
ausgezeichnetes Modell, um zu gehört. Bei dieser Pflanze von den Philippinen Alberto Dávila Lara
verstehen, warum die Evolution ähn- handelt es sich um das Ergebnis einer natürlichen
liche Eigenschaften von Lebewesen Kreuzung zwischen Nepenthes alata und Nepen-
unabhängig voneinander hervorge- thes ventricosa. In meiner Forschung widme ich
bracht hat. Foto: Sandra Werner mich drei Hauptthemen: 1. möchte ich aus phy-
siologischer Perspektive nachvollziehen, wie sich
Unten rechts: Der Fangmechanismus Karnivorie aus den Abwehrmechanismen der
der Kannenpflanze funktioniert wie Pflanze gegenüber Fressfeinden entwickelt hat.
eine Fallgrube. Ob Nektartröpfchen am Fleischfressende Pflanzen nutzen wahrschein-
Kannenrand dabei helfen, Weberamei-
Alberto Dávila Lara kommt aus Nicaragua. Er ist Doktorand der International Max Planck
sen anzulocken, ist Gegenstand der Research School und seine Forschung wird vom Deutschen Akademischen Austauschdienst
(DAAD) finanziert. In seinem Projekt in der Forschungsgruppe Physiologie der pflanzlichen
Untersuchungen. Foto: Alberto Dávila
Verteidigung unter der Leitung von Axel Mithöfer untersucht er die Physiologie, Ökologie
Lara, MPI-CE und Evolution von fleischfressenden Kannenpflanzen.
7 PULS/CE 35
News | Newsletter Mai 2020
Die Wehrhaftigkeit von Meerretticherdflöhen hängt von ihrer Futter-
pflanze und ihrem Entwicklungsstadium ab
Meerretticherdflöhe nutzen Pflanzenabwehrstof- sind, aber das Enzym, das für die Umwandlung
fe, sogenannte Senfölglykoside, aus ihrer pflanz- in giftige Substanzen benötigt wird, nicht immer
lichen Nahrung zur Verteidigung gegen Räuber. aktiv ist. Während Larven den Angriff durch ei-
Dazu speichern sie enorme Mengen dieser un- nen Räuber, wie der Asiatischen Marienkäferlar-
giftigen Substanzen im Körper und besitzen, wie ve, erfolgreich abwehren können, werden Puppen
auch ihre Futterpflanze selbst, ein Enzym, das gefressen, da sie keine nennenswerte Enzymakti-
Senfölglykoside in giftige Senföle umwandelt. vität aufweisen. [AO/KG] Theresa Sporer untersucht, wie sich
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Meerretticherdflöhe mithilfe von
Forschungsgruppe Sequestrierung und Entgif- Originalveröffentlichung: Sporer, T., Körnig, J., Beran, F. Abwehrstoffen ihrer Futterpflanze da-
tung in Insekten haben herausgefunden, dass (2020). Ontogenetic differences in the chemical defence gegen wehren, von Räubern gefressen
die Pflanzenabwehrstoffe zwar in allen Lebens- of flea beetles influence their predation risk. Functional zu werden. Foto: Anna Schroll
stadien des Meerretticherdflohs nachweisbar Ecology, doi: 10.1111/1365-2435.13548
Die Larve des Meerretticherdflohs
(Phyllotreta armoraciae, links) ist gut
gegen die räuberische Asiatische
Marienkäferlarve (Harmonia axyridis,
rechts), geschützt. Foto: Benjamin
Fabian, MPI-CE
Süßkartoffel warnt ihre Nachbarn bei Befall durch einen einzigen
Duftstoff
Verschiedene Süßkartoffelsorten, die unter glei- mechanismus nicht auf die befallene Pflanze be-
chen Bedingungen im Feld wachsen, weisen grenzt ist, sondern auch benachbarte, noch nicht
auffällige Unterschiede bei Fraßschäden und befallene Süßkartoffeln wappnen kann. Die Er-
Insektenbefall auf. Die Sorte Tainong 57 zeigte gebnisse sind von großem landwirtschaftlichem
schon in früheren Studien im Vergleich zur Sorte Interesse, denn durch den konsequenten Anbau
Tainong 66 eine höhere Resistenz gegen Pflanzen- von resistenten Sorten wie Tainong 57 könnte
schädlinge im Feld. Bei Befall ist ein Duft wahr- man den durch Pflanzenfresser entstehenden Studienleiter Axel Mithöfer und
nehmbar, der von den verwundeten Blättern aus- Schaden auf natürliche Weise reduzieren [KG/AO] Erstautorin Anja Meents begutachten
geht. Dieser über die Luft verbreitete Duft kann eine Süßkartoffelpflanze der Sorte
ausreichend sein, um in den Pflanzen Abwehr- Originalveröffentlichung: Meents, A. K., Chen, S.-P., Rei- Tainong 57. Bei Insektenbefall geben
mechanismen gegen pflanzenfressende Insekten chelt, M., Lu, H.-H., Bartram, S., Yeh, K.-W., Mithöfer, A. die Blätter dieser Süßkartoffelsorte
auszulösen. Wissenschaftlerinnen und Wissen- (2019). Volatile DMNT systemically induces jasmonate- einen Duftstoff ab, der ausreicht, um
schaftler der Forschungsgruppe Physiologie der independent direct anti-herbivore defense in leaves Nachbarpflanzen in Alarmbereitschaft
pflanzlichen Verteidigung haben den Duftstoff of sweet potato (Ipomoea batatas) plants. Scientific zu versetzen. Foto: Angela Overmeyer,
identifiziert und zeigen, dass der Verteidigungs- Reports, 9, 17431 MPI-CE
PULS/CE 35 8
Newsletter Mai 2020 | News
Wie aus einer Minze Katzenminze wurde
Katzenminze ist für ihre berauschende Wirkung Genom zweier Arten der Katzenminze, die beide
auf Katzen bekannt. Dafür verantwortlich ist der Nepetalacton bilden, mit dem der nahe verwand-
Duftstoff Nepetalacton, ein flüchtiges Iridoid, ten Heilpflanze Ysop, die weder Nepetalacton,
das die Pflanze produziert. Ein internationales noch andere Iridoide produziert. Dieser Vergleich,
Forschungsteam unter Beteiligung der Abteilung die Nachbildung des Erbguts von Vorfahren der
Naturstoffbiosynthese von Sarah O‘Connor fand Katzenminze sowie umfassende Stammbaum-
Die Katzenminze gibt den Duft- jetzt mittels Genomanalysen heraus, dass die Fä- Analysen ermöglichten die Bestimmung der zeit-
stoff Nepetalacton ab, der bei bei higkeit, Iridoide zu bilden, bei den Vorfahren der lichen Abfolge der Ereignisse, die zur Entstehung
geschlechtsreifen Katzen eine Art Katzenminzen im Laufe der Evolution schon verlo- der Nepetalacton-Biosynthese führten. [AO/KG]
Rausch auslöst: Riechen die Katzen an ren gegangen war. Die Nepetalacton-Biosynthe-
den Pflanzen, werden sie regelrecht se in der Katzenminze ist also das Resultat einer Originalveröffentlichung: Lichman, B. R., Godden, G. T.,
„high“, wälzen sich am Boden und zei- „wiederholten Evolution“, allerdings mit dem Un- Hamilton, J. P., Palmer, L., Kamileen, M. O., Zhao, D., Vail-
gen ungewöhnlich verspielte Verhal- terschied, dass sich dieses Iridoid in der chemi- lancourt, B., Wood, J. C., Sun, M., Kinser, T. J., Henry, L.
tensweisen. Foto: Phil Robinson, John schen Struktur, den Eigenschaften sowie seiner K., Rodriguez-Lopez, C., Dudareva, N., Soltis, D. E., Soltis,
Innes Centre, Norwich, Großbritannien ökologischen Funktion von anderen chemischen P. S., Buell, C. R., O’Connor, S. E. (2020). The evolutiona-
Verbindungen aus dieser Stoffgruppe grundle- ry origins of the cat attractant nepetalactone in catnip.
gend unterscheidet. Die Forscher verglichen das Science Advances, DOI: 10.1126/sciadv.aba0721
Forschende aus Jena und Schweden untersuchen den Einfluss von
menschengemachten Umweltveränderungen auf Insekten
Die von Menschen verursachten Umweltverän- ethologie, die Pheromonforschungsgruppe an der
derungen wirken sich auch auf Insekten aus. Die Universität Lund und die Forschungsgruppe Che-
Max-Planck-Gesellschaft, die Universität Lund mische Ökologie der Abteilung Pflanzenschutz-
und die Schwedische Universität für Agrarwis- biologie an der Schwedischen Universität für
Torbjorn von Schantz, Vizekanzler der senschaften wollen deshalb in dem neuen Max Agrarwissenschaften. Die drei Partner ergänzen
Universität Lund, Martin Stratmann, Planck Center “next Generation Insect Chemical sich ideal: Ob Pflanzenfresser (Borkenkäfer und
Präsident der Max-Planck-Gesell- Ecology” zusammenarbeiten und die Wechselwir- Motten), Blutfresser (Mücken) oder die Essig-
schaft, und Maria Knutson Wedel, kungen zwischen Insekten, Klima und Menschen fliege – die Forschenden bringen ihr Fachwissen
Vizekanzlerin der Schwedischen erforschen. Gemeinsam wollen sie herausfinden, zu unterschiedlichen Insektenarten ein. Alle drei
Universität für Agrarwissenschaften, wie Klimawandel, Treibhausgase und Luftver- Forschungsorganisationen finanzieren das Center
unterzeichnen die Vereinbarung für schmutzung die chemische Kommunikation von mit jeweils 500.000 EUR pro Jahr. 17 neue Nach-
das neue Max Planck Center „next Insekten beeinflussen. Der offizielle Startschuss wuchswissenschaftlerinnen und -wissenschaft-
Generation Insect Chemical Ecology“ für die Partnerschaft erfolgte am 27. Januar 2020 ler werden am Max Planck Center forschen. Sie
(nGICE). Im Hintergrund: Bill Hansson, im schwedischen Alnarp. Am Max Planck Cen- werden jeweils an einer der drei Einrichtungen
Leiter der Abteilung Evolutionäre Neu- ter sind drei Forschungsgruppen beteiligt: Das hauptsächlich arbeiten, können gleichzeitig aber
roethologie und einer der nGICE-Co- Max-Planck-Institut für chemische Ökologie in auf die Infrastruktur und die Expertise der ande-
Direktoren. Foto: Mårten Svensson Jena mit seiner Abteilung Evolutionäre Neuro- ren Gruppen zurückgreifen. [AO]
www.ice.mpg.de
Impressum: PULS/CE erscheint zweimal jährlich auf der Homepage des MPI für chemische Ökologie und kann auch kostenlos
abonniert werden. Die Verteilung erfolgt elektronisch als PDF, auf Wunsch werden gedruckte Exemplare verschickt.
Herausgeber: MPI-CE, Jena. Geschäftsführender Direktor: Prof. Dr. David G. Heckel (viSdP).
Redaktion: Dr. Karin Groten, Forschungskoordination • Angela Overmeyer M.A., Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
ISSN: 2191-7507 (Print), 2191-7639 (Online)
Sie können auch lesen
