Bananenstaude

Neue Pilzkrankheit: Kann Forschung die Banane retten?

Die Banane ist bedroht, zumindest wie wir sie kennen. Eine neue extrem aggressive Variante der Pilzerkrankung Panama Disease verbreitet sich von Südostasien ausgehend immer weiter. Jetzt hat der Erreger wie befürchtet die Anbaugebiete für Exportbananen in Lateinamerika erreicht. Im Norden Kolumbiens wurde der Pilz nachgewiesen. Als genetisch uniforme Klone haben Kulturbananen dem Erreger wenig entgegenzusetzen. Weltweit wird deshalb mit Hochdruck daran gearbeitet, die Banane zu retten. Australischen und niederländischen Wissenschaftlern ist es bereits gelungen, erstmals eine gegen den Erreger resistente Kulturbanane zu züchten. Sie nutzten hierfür ein Gen aus einer Wildbanane.

Resistenztest mit Bananen

Resistenztest: An der Universität Wageningen werden Wildbananen aus aller Welt daraufhin getestet, ob sie resistent sind gegen die neue aggressive Variante des Erregers von Panama Disease. Einige resistente Exemplare wurden schon gefunden.

befallene Bananenwurzel

So greift der Pilz an: Da er ein Bodenpilz ist, befällt er zunächst die Wurzeln. Der Transport von Wasser und Nährstoffen wird unterbrochen, die Pflanze verwelkt und stirbt ab.

Bananenstaude

Genetisch uniforme Bananen. Kultur-Bananen vermehren sich nicht geschlechtlich. Neue Pflanzen entstehen aus frischen Trieben, sind also genetisch identische Klone.

Foto: Charles T. Bryson, USDA Agricultural Research Service, Bugwood.org

Wildbanane

Wildbananen enthalten zahlreiche große Samen, so dass die Früchte mehr oder weniger ungenießbar sind.

Foto: Warut Roonguthai/Wikimedia

Karte Ausbreitung Panamakrankheit TR4

Der Pilz auf dem Vormarsch. Ausgehend von Südostasien breitet sich Tropical Race 4 (TR4) weiter aus. Jetzt hat er Südamerika im Norden Kolumbiens erreicht. 80 Prozent der Exportbananen kommen aus Süd- und Mittelamerika.
Stand: August 2019

Grafik: harrytoon

Banane: Zahlen und Fakten
- Weltweite Produktion. 114 Mio. t
- davon nur etwa 16 Mio. t für den Export
- Wichtigste Export-Regionen: Zentral- und Südamerika
- Einfuhr nach Deutschland vor allem aus Ecuador, Kolumbien, Costa Rica
- Pro-Kopf-Verbrauch in Deutschland: 12 kg
- Pro-Kopf-Verbrauch (Kochbananen) in einigen afrikanischen Ländern: 100 kg

Großes Foto oben: Neil Palmer, CIAT

Mit einem jährlichen Pro-Kopf-Verbrauch von zwölf Kilogramm ist die Banane nach Äpfeln das beliebteste Obst der Deutschen. Für Konsumenten außerhalb der tropischen Anbauregionen ist es selbstverständlich, dass die Früchte der Kulturbananen keine Samen haben und deswegen einfach und praktisch zu verzehren sind. Das liegt daran, dass die männlichen Blüten der Bananenpflanzen steril sind und die weiblichen Blüten Früchte bilden, ohne vorher befruchtet worden zu sein (Parthenokarpie).

Vermehrt werden Bananenpflanzen vegetativ, das heißt, neue Pflanzen entstehen aus jungen Trieben. Kulturbananen sind also genetisch identische Klone, die weltweit angebaut werden. Das macht sie besonders anfällig für Krankheiten und deren schnelle Verbreitung.

Wie verletzlich der im Wesentlichen auf eine Kultursorte beschränkte Plantagenanbau ist, hat sich schon einmal gezeigt. In den 1950/60er Jahren wurde die damals hauptsächlich für den Export angebaute Bananensorte Gros Michel durch die Pilzerkrankung Panama Disease (Tropical Race 1, TR1) nahezu vollständig vernichtet.

Auslöser für Panama Disease ist der Pilz Fusarium oxysporum f. sp. cubense, ein Bodenpilz, der die Bananenpflanzen über die Wurzeln angreift. Der Transport von Wasser und Nährstoffen wird unterbunden, die Pflanzen verwelken und sterben ab. Im Gegensatz zu anderen Pilzkrankheiten ist eine Bekämpfung mit chemischen Mitteln (Fungizide) nicht möglich. Und da die Sporen Jahrzehnte im Boden überdauern, können einmal befallene Flächen nicht mehr für den Bananenanbau genutzt werden.

Damals wurde der Anbau mit Gros Michel eingestellt und stattdessen die TR1-resistente Cavendish kultiviert. Doch eine dauerhafte Lösung war das offenbar nicht.

Eine neue, extrem virulente Variante des Erregers (TR4, Tropical Race 4) greift nun auch die Cavendish-Banane an. TR4 wurde erstmals schon vor etwa 25 Jahren in Taiwan gefunden. Seitdem breitet sich der Erreger in Südostasien aus und vernichtet dort ganze Plantagen. Er erreichte bereits Pakistan, den Nahen Osten, das afrikanische Mozambik und Australien. Jetzt ist er auch in Mittelamerika im Norden Kolumbiens angekommen. Wissenschaftler der niederländischen Universität Wageningen konnten den Pilz nachweisen. Kolumbien hat daraufhin den nationalen Notstand ausgerufen. 80 Prozent der Exportbananen kommen von den großen Bananenplantagen Süd- und Mittelamerikas.

Schon Anfang 2014 warnte die Food and Agriculture Organization (FAO) der Vereinten Nationen vor TR4 als einer weltweiten Bedrohung des Bananenanbaus. Nicht nur die für den Export bestimmten Kulturbananen sind betroffen, auch viele lokale Sorten und auch Kochbananen, die etwa in Ostafrika ein Grundnahrungsmittel sind. Und dieses Mal ist kein Ersatz in Sicht.

Resistent durch ein Gen aus Wildbanane

Weltweit werden große Anstrengungen unternommen, um die Banane zu retten. An der Universität Wageningen wird zurzeit mit Hochdruck daran gearbeitet, natürliche Resistenzen in Wildbananen zu finden. Aus aller Welt werden Bananenmuster nach Wageningen geschickt, um sie auf TR4-Anfälligkeit zu testen. Unter diesen Mustern wurden schon einige gefunden, die vollständig resistent sind. Es gibt also natürliche Resistenzen in den genetischen Ressourcen der Banane. Diese in Kulturbananen einzubringen, ist allerdings eine schwierige Aufgabe. Da Kulturbananen vegetativ vermehrt werden und komplexe Vererbungsmuster haben, lassen sie sich nicht einfach mit resistenten Wildbananen kreuzen. Deshalb werden auch gentechnische Verfahren eingesetzt.

Schon 2012 fanden die Wissenschaftler eine Wild- Bananenart, die eine weitgehende Resistenz gegen TR4 aufwies. Das entsprechende Gen (RGA2) wurde an der Universität Queensland, Australien, in die Kulturbanane Cavendish übertragen und auf Böden, die mit dem Erreger infiziert waren, im Freiland gestestet. Eine der gentechnisch veränderten Cavendish-Linien erwies sich über die drei Versuchsjahre als komplett resistent, drei weitere gv-Linien als weitgehend resistent mit 20 Prozent und weniger Befall.

Die Wissenschaftler stellten fest, dass das Resistenzgen RGA2 auch in der Cavendish-Banane vorhanden ist, aber dort nicht sehr aktiv ist. In einem weiteren Ansatz wollen sie nun versuchen, dieses Gen zu reaktivieren. Dies könnte mit den neuen Verfahren des Genome Editings gelingen. Auch wird versucht mit Hilfe der Genschere CRISPR/Cas das Abwehrsystem der Bananenpflanzen so zu verändern, dass der Pilz die Pflanze nicht befallen kann.

Bis vollständig resistente Bananensorten zur Verfügung stehen, wird es allerdings noch ein paar Jahre dauern. Neben dem vorrangigen Ziel, resistente Bananen zu entwickeln, wird deshalb ein ganzes Bündel von Maßnahmen verfolgt, um kurzfristig die weitere Verbreitung von TR4 zu verhindern und die Bananenproduktion aufrechtzuerhalten. Dazu gehören Strategien wie den Pilz genauestens zu erforschen, um die Krankheit schnell zu erkennen und die Sporen im Boden zu reduzieren, vor allem aber für geeignete Quarantänemaßnahmen zu sorgen. Denn der Pilz wird vor allem durch den Menschen verschleppt.

In Zukunft wird es aber auch darum gehen, die immense Vielfalt an wilden Bananen zu nutzen, um mehr Diversität bei der Kulturbanane zu erreichen. Viele Wissenschaftler plädieren für eine größere Sortenvielfalt auf dem Feld und im Supermarkt, um eine widerstandsfähige und nachhaltige Bananenproduktion sicherzustellen.