Mehltau

Sammelbezeichnung für weit verbreitete Pilzkrankheiten bei vielen Nutz- und Zierpflanzen, die durch verschiedene Pilze ausgelöst werden. Mehltau-befallene Pflanzen weisen einen weißen Belag auf den Blättern auf.

Man unterscheidet zwischen Echtem und Falschem Mehltau.

Der Echte Mehltau wird durch verschiedene Vertreter der Schlauchpilze (Ascomycota) hervorgerufen. Echter Mehltau ist an einem weißen, abwischbaren Überzug auf der Blattoberseite zu erkennen. Die Blätter werden bei Nichtbehandlung braun und vertrocknen. Echter Mehltau tritt häufig bei Rosen, Apfelbäumen, Gurken, Stachelbeeren, Gerste und Weizen auf. Bei trockenem und schwül-warmem Wetter verbreiten sich die Erreger des Echten Mehltaus besonders schnell.

Der Falsche Mehltau wird durch Pilze hervorgerufen, die zu den Eipilzen (Oomycota, Algenpilzen) gehören. Den Befall mit Falschem Mehltau erkennt man an einem weißen Belag auf der Blattunterseite. Auf der Blattoberseite weisen die Blätter gelbliche Flecken oder Aufhellungen auf, bis das Blatt abstirbt. Wird gegen den Pilzbefall nicht vorgegangen, kann die ganze Pflanze absterben. Befallen werden zum Beispiel Weinreben, Erbsen, Kopfsalat, Spinat und Zwiebeln. Der Falsche Mehltau tritt vor allem bei Feuchtigkeit vermehrt auf.

Vor allem bei Getreide ist Mehltauresistenz ein wichtiges Züchtungsziel, das man auch mit gentechnischen Methoden zu erreichen versucht. So wurden etwa in der Schweiz mehltauresistente gentechnisch veränderte (gv-)Weizenlinien entwickelt, in die das Resistenzgen Pm3 aus Weizen in unterschiedlichen Varianten eingebracht wurde. Die gv-Linien werden derzeit auf einem abgesicherten Gelände in der Nähe von Zürich getestet.

Bei Gerste gibt es natürlicherweise eine Resistenz gegen Mehltau, die auf einer Mutation des MLO-Gens beruht. Das MLO-Gen kodiert ein Protein, mit dessen Hilfe der Pilz in die Zellen eindringen kann. Fehlt den Pflanzen das MLO-Gen (oder ist es deaktiviert), so sind sie resistent gegen Mehltau. Diese Eigenschaft wurde durch züchterische Kreuzung in die meisten der in Deutschland angebauten Gerstensorten eingebracht.

Neuerdings setzt man die neuen Genome Editing-Verfahren (vor allem CRISPR/Cas) dafür ein, die MLO-Gene bei der Entwicklung neuer Sorten gezielt auszuschalten, nicht nur bei Gerste, sondern zum Beispiel auch bei Weizen. Mit klassischen Methoden ist eine MLO-Resistenz bei Weizen nur sehr schwer zu erreichen, da Weizen hexaploid ist und somit Mutationen in drei MLO-Genen ausgelöst werden müssen.

Chinesischen Forschern ist es mit TALEN und CRISPR/Cas gelungen, alle im Weizengenom enthaltenen MLO-Gene auszuschalten und so einen mehltauresistenten Weizen zu züchten. In den USA werden die Sorten zur Zeit in Freilandversuchen getestet. Sie gelten dort nicht als gentechnisch veränderter Organismus (GVO).

Auch bei Wein arbeitet man mit Genome Editing an der Entwicklung mehltauresistenter Sorten. Man versucht, mit Hilfe von CRISPR/Cas „verkümmerte“ Resistenz-Gene wiederherzustellen, die im Laufe der jahrhundertelangen Züchtung ihre Wirkung verloren haben, im Genpool einer Rebsorte aber noch vorhanden sind.

Siehe auch:

Genome Editing CRISPR/Cas-System TALEN Pilzresistenz

Mit der „Gen-Schere“ CRISPR/Cas können einzelne DNA-Bausteine gezielt verändert werden. Das funktioniert auch bei Pflanzen. Wie das geht, und was damit möglich wird, zeigt dieses Video. Weizen soll eine Resistenz gegen Mehltau erhalten, eine verbreitete Pilzkrankheit. Mit herkömmlicher Züchtung ist das bisher kaum gelungen.