Pflanzenbau | 07. April 2022

RNA-basierter Pflanzenschutz wird erforscht

Von Universität Hohenheim
Wissenschaftler der Universität Hohenheim forschen an natürlichen Alternativen zum chemischen Pflanzenschutz auf Basis der Erbsubstanz Ribonukleinsäure (RNA).
Wo technische Verbesserungen im Pflanzenschutz - hier die Applikation mittels Dropleg-Düsen - an ihre Grenzen stoßen, könnten neuartige Wirkstoffgruppen wie beispielsweise RNA-basierte Präparate weiterhelfen.
Bild: agrar-press
Wo technische Verbesserungen im Pflanzenschutz - hier die Applikation mittels Dropleg-Düsen - an ihre Grenzen stoßen, könnten neuartige Wirkstoffgruppen wie beispielsweise RNA-basierte Präparate weiterhelfen.
Der Hochschule zufolge stellt dieses noch sehr neue Prinzip eine „besonders vielversprechende” Alternative zu den chemisch-synthetischen Pflanzenschutzmitteln dar.
Wie die Universität Ende März weiter mitteilte, verfügen die zu erforschenden Mittel nicht nur über eine ähnliche Handhabung und Praktikabilität wie konventionelle. Durch ihre hohe Selektivität  schützten sie zudem andere Organismen wie Nützlinge und Bestäuber sowie die Umwelt.
Aufgabe des Projekts sei die Weiterentwicklung eines RNA-basierten Sprayverfahrens, um dessen breiten Praxiseinsatz zu ermöglichen. Dabei werde ein natürlicher Mechanismus der Genregulation genutzt: Durch die sogenannte RNA-Interferenz würden gezielt Gene und damit die von ihnen gesteuerte Herstellung bestimmter Substanzen im Organismus abgeschaltet, erläuterten die Wissenschaftler.
Erbinformation nutzen
Ausgangspunkt sei eine doppelstrangige RNA (dsRNA), die von der Zelle als „fremd” erkannt und in kleinere Stücke zerlegt werde. Dabei entstünden RNA-Einzelstränge, die sich an die dazu passende Boten-RNA (mRNA) bänden und so den Prozess stoppten, die genetische Information umzusetzen und für die Zelle nutzbar zu machen. Werde dsRNA, die Sequenzen von Genen der Krankheitserreger oder Schädlinge enthalte, auf Pflanzen gesprüht, gelange sie über das Verdauungssystem in die Zellen des Insekts, wo gezielt dessen Gene stillgelegt würden. Auf diese Weise werde ein „sehr präzises und wirkungsvolles Insektizid” hergestellt, wird betont und darauf hingewiesen, dass das Erbgut der Pflanze oder des Schaderregers dabei nicht verändert werde.
Der Universität Hohenheim zufolge wurde dieses Verfahren bislang vor allem unter Laborbedingungen entwickelt. Im Rahmen des Projekts solle die Praxistauglichkeit dieser neuen Technologie weiterentwickelt werden. Dazu wolle das Forscherteam unter Realbedingungen die Stabilität der aufgesprühten RNA gegenüber Umwelteinflüssen wie Regen oder UV-Strahlung untersuchen und sie durch innovative Verkapselungstechnologien optimieren. Maßgeblich für die Wirksamkeit sei vor allem die Regenfestigkeit von Pflanzenschutzverbindungen. Wenn eine Verbindung durch Regen oder Bewässerung schnell abgewaschen werde, sei der Schutz der Pflanze nicht mehr gewährleistet. Ziel sei es, auf diese Weise RNA-basierte Techniken, die keine gentechnisch veränderten Organismen (GVO) erforderten, als innovatives, selektives Pflanzenschutzverfahren und als geeignete Alternative zum Einsatz von chemischen Pflanzenschutzmitteln im Gartenbau zu etablieren.
Das Bundeslandwirtschaftsministerium fördert das Verbundprojekt „RNA-basierte Pflanzenschutztechnologien im Gartenbau” mit 700000 Euro, wovon knapp mehr als die Hälfte auf die Universität Hohenheim entfallen.