Forscher haben die robusten Insektenresistenzmechanismen von Solanum habrochaites, einer wilden Tomatensorte, entdeckt, was die Schädlingsbekämpfung in der Landwirtschaft revolutionieren könnte. Durch das Entschlüsseln der genetischen und metabolischen Komplexitäten des Phenypropanoid-Biosynthesewegs eröffnet die Studie neue Möglichkeiten zur Züchtung kultivierter Tomaten mit verbesserter Schädlingsresistenz.
Die Ergebnisse könnten die Abhängigkeit von chemischen Pestiziden verringern und damit Bedenken hinsichtlich der Pestizidresistenz und der Umweltschäden begegnen. Tomaten, eine Grundnahrungsmittel weltweit, sehen sich erheblichen Herausforderungen durch Schädlinge wie Blattläuse und Milben gegenüber, die Erträge und Qualität schädigen.
Ein Team der Northeast Agricultural University in China veröffentlichte seine Ergebnisse am 9. Januar 2024 in Horticulture Research und verwendete metabolomische und transcriptomische Techniken, um den Phenypropanoid-Biosyntheseweg in Solanum habrochaites zu untersuchen und dessen entscheidende Rolle in der Insektenresistenz zu identifizieren.
Die Forscher fanden heraus, dass Solanum habrochaites signifikant höhere Mengen an Phenypropanoiden und Flavonoiden produziert, Verbindungen, die entscheidend sind, um phytophage Insekten abzuschrecken. Im Vergleich zur kultivierten Tomatensorte 'Ailsa Craig' zeigte die Studie, dass Solanum habrochaites einzigartig strukturierte Drüsenhaare besitzt, die in der Lage sind, mehr insektizide Metaboliten zu speichern. Schlüsselgene wie Sl4CLL6 wurden als zentral für diese Abwehrstrategie identifiziert; das Stilllegen dieser Gene führte zu einer verringerten Resistenz gegen Milben und bestätigte deren entscheidende Rolle.
Dr. Aoxue Wang, einer der korrespondierenden Autoren der Studie, erklärte: "Unsere Ergebnisse stellen einen bedeutenden Schritt vorwärts im Verständnis der natürlichen Abwehrmechanismen von Tomaten dar. Durch die Nutzung der genetischen Ressourcen von Wildtomatenarten können wir potenziell widerstandsfähigere und nachhaltigere landwirtschaftliche Praktiken entwickeln."
Die potenziellen Anwendungen dieser Forschung gehen über Tomaten hinaus. Durch die Nutzung des genetischen Reichtums wilder Pflanzen können Wissenschaftler innovative Lösungen für die Schädlingsbekämpfung in verschiedenen Kulturen entwickeln. Dieser Ansatz zielt darauf ab, Ernteverluste zu reduzieren und gleichzeitig umweltfreundliche landwirtschaftliche Praktiken zu fördern, und lädt zur weiteren Erforschung anderer Wildarten ein, die ähnliche genetische Schätze bergen könnten.