Domestizierter Weizen verändert die biologische Bekämpfung von Blattläusen.

Die Domestizierung von Weizen hat die Interaktion zwischen der Blattlaus Rhopalosiphum padi und dem Parasitoiden Aphidius colemani verändert. Forscher verglichen einen auf dem Berg Karmel in Israel gesammelten Wildweizengenotyp mit der in derselben Region angebauten Kulturweizensorte „Galil“. Die Ergebnisse deuten auf deutliche Auswirkungen auf den Schädling und seinen natürlichen Feind hin (DOI 10.3390/insects17070704).

Die ursprüngliche Hypothese sagte eine stärkere Vermehrung von Blattläusen auf Kulturweizen und einen geringeren Parasitierungsgrad voraus. Das Gewächshausexperiment zeigte jedoch ein komplexeres Bild. Bei geringer Pflanzendichte begünstigte Wildweizen ein schnelleres Wachstum der Rhopalosiphum padi-Population. Nach drei Tagen wiesen Wildpflanzen durchschnittlich 71,6 Blattläuse pro Pflanze auf, Kulturweizen hingegen nur 56,1.

Einführung des Parasitoiden

Dieser Trend änderte sich nach dem Einsetzen des Parasitoiden. Zwölf Tage später wiesen die Kulturpflanzen deutlich größere Blattlauspopulationen auf. Die Studie ergab etwa 780 Blattläuse pro Pflanze in Kulturweizen und etwa 420 Blattläuse pro Pflanze in Wildweizen. Dieser Unterschied trat trotz des höheren Parasitierungsgrades in den Kulturpflanzen auf.

Der Parasitoid Aphidius colemani zeigte auf Kulturweizen eine höhere Erfolgsrate. Die Anzahl der pro Pflanze gebildeten Mumien verdoppelte sich im Vergleich zu Wildweizen. Auch der Parasitierungsgrad war höher. Bei Kulturweizen stammten 85,3 Prozent der Mumien von adulten Parasitoiden. Bei Wildweizen lag dieser Wert bei 53,2 Prozent.

Die Anzahl der Nachkommen des Parasitoiden variierte ebenfalls in Abhängigkeit vom Weizengenotyp. Kulturweizen produzierte 2,7-mal mehr adulte Wespen. Dieser Unterschied resultierte hauptsächlich aus der höheren Anzahl an Männchen, die in diesem Material schlüpften. Die Gesamtzahl der Weibchen unterschied sich nicht zwischen den beiden Weizensorten. Dennoch war der effektive Anteil an Weibchen bei Wildweizen höher.

Studienmerkmale

Die Forscher verwendeten Samen von Triticum turgidum subsp. dicoccoides als Wildweizen. Das Material stammte aus einer natürlichen Population in der Nähe von Beit-Oren, Israel. Die Sorte 'Galil' von Triticum aestivum repräsentierte domestizierten Weizen. Beide Sorten weisen eine späte Reife auf.

Die Pflanzen wurden mit sechs adulten Rhopalosiphum padi besetzt. Nach drei Tagen wurde in jeden Käfig für zwei Stunden ein weibliches Aphidius colemani eingesetzt. Die Forscher beobachteten die Mumienbildung, das Auftreten von Parasitoiden und das Wachstum der Blattlauspopulationen. Die Pflanzen verblieben in einem Gewächshaus bei einer Temperatur von 25 Grad Celsius mit einer Schwankung von drei Grad Celsius.

Die Studie untersuchte auch die Pflanzenbiomasse. Am Ende des Versuchs wies Kulturweizen ein höheres Trockengewicht der oberirdischen Pflanzenteile auf. Der Durchschnittswert erreichte 302 Milligramm, verglichen mit 179 Milligramm bei Wildweizen. Die endgültige Blattlausdichte pro Biomasse unterschied sich statistisch nicht zwischen den Genotypen. Dennoch war die Gesamtpopulation der Blattläuse im Kulturweizen höher.

Verschiedene Mechanismen

Die Daten deuten auf unterschiedliche Mechanismen der Populationsbegrenzung hin. Bei Wildweizen könnte die Konkurrenz zwischen Blattläusen das Wachstum der Schädlinge auf hohe Populationsdichten beschränkt haben. Bei Kulturweizen scheint die Aktivität von Parasitoiden einen größeren Druck auf die Population ausgeübt zu haben.

Die Forscher mahnen zur Vorsicht bei der Interpretation der Ergebnisse. Die Studie untersuchte lediglich einen Wildtyp und einen domestizierten Genotyp. Auch die Anzahl der Wiederholungen war reduziert. Dennoch stammten die verwendeten Organismen aus derselben geografischen Region und wiesen eine Vorgeschichte der Assoziation auf. Dies erhöht die ökologische Relevanz der beobachteten Interaktionen.

Die Ergebnisse deuten auf unterschiedliche Auswirkungen der Domestizierung auf Schädlinge und natürliche Feinde hin. Domestizierter Weizen begünstigte zwar eine größere Endpopulation von Blattläusen, verstärkte aber auch die biologische Schädlingsbekämpfung durch Aphidius colemani. Diese Schädlingsbekämpfung kann einen Befall mit Rhopalosiphum padi in Weizensorten teilweise kompensieren.