Pflanzenparasitäre Nematoden führen jedes Jahr zu großen Verlusten in der landwirtschaftlichen Pflanzenproduktion – weltweit und in NRW. Nematizide sind in vielen Ländern - inklusive Deutschland – weitgehend verboten und pflanzenbauliche Maßnahmen wie z. B. resistente oder tolerante Pflanzensorten, wenn erhältlich, lösen das Problem oft nicht ausreichend. Daher ist die Entwicklung neuer, effektiver und umweltverträglicher Bekämpfungsmaßnahmen erforderlich.

Eine vielversprechende Möglichkeit ist die Nutzung natürlich vorkommender, mikrobieller Moleküle wie z. B. der Rhamnolipide. Genau hier setzt die Kooperation der beiden BioSC Core Groups an der Universität Bonn und der RWTH Aachen an. Diese interdisziplinäre Zusammenarbeit hat mit dem BioSC-Projekt NovoSurf begonnen und wird weitergeführt mit dem im September 2017 gestarteten, vom BMBF geförderten 3-jährigen Verbundprojekt NemaContAnt - Tailor-made rhamnolipids as nature-inspired nematode control agents for sustainable sugar beet production (Maßgeschneiderte Rhamnolipide als Natur-inspirierte Agentien zur Nematodenkontrolle für eine nachhaltige Zuckerrübenproduktion).

Innerhalb des NovoSurf-Projekts haben Wissenschaftler der beiden Gruppen herausgefunden, dass Rhamnolipide sehr wirksam gegen Nematoden sind. Im NemaContAnt-Projekt will das Team nun am System Zuckerrübe - Rübenzystennematode (Heterodera schachtii) zeigen, dass man aus Rhamnolipiden ein neues, maßgeschneidertes, biobasiertes und umweltfreundliches Produkt zur Nematodenkontrolle entwickeln kann.

Am iAMB in Aachen wird die Produktion von Rhamnolipiden optimiert. Dabei wird angestrebt, die Produktausbeute zu erhöhen, die Rhamnolipide strukturell zu diversifizieren und die Reinigung der Moleküle effizienter zu gestallten. Der Einsatz von Melasse, einem biologischen, erneuerbaren Rohstoff aus der Zuckerraffinerie zur Produktion von Rhamnolipiden wird erprobt und optimiert. Zudem erfolgt eine ökonomische Bewertung des Produktionsprozesses. Am MPM in Bonn werden die vom iAMB hergestellten Rhamnolipide auf ihre Wirksamkeit gegen den Rübenzystennematoden und ihren Einfluss auf die Wirtspflanze untersucht und bewertet, um das vielversprechendste Molekül zu identifizieren. Weitere Untersuchungen sollen den Wirkungsmechanismus aufklären und zeigen, ob sich Rhamnolipide auf Nicht-Zielorganismen im Pflanzen-assoziierten Mikrobiom auswirken. Auf dieser wissenschaftlichen Basis können Rhamnolipide zu Produkten für die Praxisanwendung entwickelt werden.

Projektpartner

Prof. Florian Grundler, Dr. Sylvia Schleker, Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz (INRES), Molekulare Phytomedizin (MPM), Universität Bonn
Prof. Lars Blank, Dr. Till Tiso, Institute of Applied Microbiology (iAMB), RWTH Aachen University

 Kontakt (Projektleitung/-koordination)

Dr. Sylvia Schleker

INRES – Molekulare Phytomedizin, Universität Bonn
Karlrobert-Kreiten-Str. 13
D-53115 Bonn
Tel.: +49 (0)228 73-3900
e-mail: sylvia.schleker@uni-bonn.de