ViVe Beet

Vergilbungsviren in Zuckerrüben verursachen unterschiedliche, zum Teil spezifische Symptome an den Blättern. Bei frühem und starkem Befall können sie zu erheblichen wirtschaftlichen Ertragsverlusten von 30 bis 40 % führen. Lange Zeit wurde der Vektor (Grüne Pfirsichblattlaus Myzus persicae), die für die Übertragung der Viren von Pflanze zu Pflanze verantwortlich ist, erfolgreich bekämpft. Mit dem Verbot der Neonikotinoide ab 2019 fehlt jedoch eine effektive Bekämpfungsmethode, was zu einem starken Anstieg der Virusinfektionen in Zuckerrüben geführt hat. Aufgrund des fehlenden Bedarfs in den vergangenen Jahrzehnten stehen derzeit keine Sorten mit Resistenzeigenschaften gegenüber Vergilbungsviren im Zuckerrübenanbau zur Verfügung. Um die Wirtschaftlichkeit des Zuckerrübenanbaus und damit die Zuckerrübe als wichtige Blattfrucht in der Fruchtfolge zu erhalten ist die Entwicklung alternativer Strategien zur gezielten und selektiven Bekämpfung des wichtigsten Virusvektors M. persicae und der übertragenen Virusspezies daher dringend erforderlich.

Großes Potenzial bietet hier die RNA-Interferenz (RNAi)-Technologie, eine Art „Impfung“ der Pflanzen mit kleinen RNA-Molekülen, die aus einem kleinen Teil des Virusgenoms hergestellt werden. Die von der Pflanze aufgenommenen Moleküle wirken dann einer entsprechenden Virusinfektion entgegen, indem sie das Erbgut des Virus über den pflanzeneigenen RNAi-Mechanismus zerstören. Dabei wirken die doppelsträngigen RNA-Moleküle (dsRNA) so spezifisch, dass Pflanzen, Insekten und andere Nichtzielorganismen nicht beeinträchtigt werden.

Erste Hürde im Projekt war die Auswahl der dsRNA-Moleküle, welche am effektivsten einer Virusinfektion entgegenwirken können und welche keine Nichtzielorganismen beeinträchtigen. Dies geschah zunächst am Computer, bevor dann einige ausgewählte Moleküle im Gewächshaus getestet werden konnten. Nach der Herstellung von ausreichend dsRNA-Molekülen, konnten dann die ersten Versuche durchgeführt werden.

Die Ergebnisse zeigen, dass Zuckerrüben nach der Applikation von dsRNA-Molekülen gegen Beet Mosaic Virus, einem nahen Verwandten der Vergilbungsviren, keine virus-typischen Symptome mehr aufweisen. Die Pflanzen können demnach nicht mehr vom Virus infiziert werden. Dies ist eine vielversprechende Entwicklung, die jedoch noch einige Herausforderungen birgt. Die dsRNA-Moleküle müssen noch mechanisch in das Blatt eingerieben werden, was für das Feld nicht praktikabel ist.  

Das Projekt konzentriert sich nun darauf, praktikable Methoden zur Anwendung dieser dsRNA-Moleküle zu entwickeln, die effektiv und effizient sind. Dabei spielen Aspekte wie die Stabilität der Moleküle, ihre Aufnahme durch die Pflanzen und die Skalierbarkeit der Anwendung eine entscheidende Rolle.

Parallel dazu werden weitere Tests durchgeführt, um die Wirksamkeit der dsRNA-Moleküle gegen die anderen Vergilbungsviren und in verschiedenen Umgebungen, wie einem Feldversuch zu überprüfen. Dies ist entscheidend, um sicherzustellen, dass die Lösung universell einsetzbar ist und in verschiedenen landwirtschaftlichen Kontexten funktioniert.