Trichoderma hamatum aktiviert flüchtige Verbindungen gegen Pilze

Britische Forscher haben flüchtige Verbindungen identifiziert, die vom nützlichen Pilz produziert werden Trichoderma hamatum GD12 mit starker antimykotischer Wirkung gegen Sklerotinia sclerotiorum.

Die Studie zeigt, dass die Produktion dieser Verbindungen aktiviert wird, wenn Trichoderma mit dem Erreger in Kontakt kommt, was auf einen induzierten chemischen Abwehrmechanismus hindeutet. Die Entdeckung könnte zur Entwicklung wirksamerer Bioinputs zur Krankheitskontrolle bei wirtschaftlich relevanten Nutzpflanzen führen.

Trichoderma als biologisches Schädlingsbekämpfungsmittel

Das Geschlecht Trichoderma Seine Fähigkeit, Phytopathogene zu unterdrücken, das Pflanzenwachstum zu stimulieren und die Abwehrkräfte der Pflanzen zu aktivieren, wird umfassend untersucht.

Der GD12-Stamm von T. hamatum hatte bereits unterdrückende Wirkung gegen S. sklerotiorum in früheren Experimenten mit Torfsubstrat. Die neue Studie konzentriert sich auf die Rolle flüchtiger organischer Verbindungen (VOCs), die bei Pilzinteraktionen freigesetzt werden.

Induzierte Produktion von Verbindungen

In den Konfrontationstests T. hamatum GD12 und S. sklerotiorum wurden sieben Tage lang gemeinsam auf Agarplatten gezüchtet. Die VOC-Analyse ergab signifikante Veränderungen in der chemischen Zusammensetzung der Umgebung, wobei 22 Verbindungen identifiziert wurden, die nur bei der gemeinsamen Inokulation auftraten. Die maximale Produktion dieser Verbindungen wurde am 17. Tag nach Beginn der gemeinsamen Kultivierung beobachtet.

Unter den identifizierten VOCs stechen Ketone, Furane und Sesquiterpene hervor. Die Substanz 6-Pentyl-2H-pyran-2-on (6-PAP) war am häufigsten vorhanden, zeigte in den Tests jedoch keine direkte antimykotische Wirkung. Die Verbindung 1-Octen-3-on hingegen hemmte das Wachstum von S. sklerotiorum, selbst bei sehr geringen Konzentrationen.

Fungizide Wirkung

1-Octen-3-on hemmte auch das Wachstum anderer wichtiger Krankheitserreger: Botrytis cinerea, Pyrenopeziza brassicae e Gaeumannomyces tritici. Seine chemische Struktur umfasst ein Keton, das mit einer Doppelbindung konjugiert ist, was auf einen Hemmmechanismus hindeutet, der dem von Fungiziden der Strobilurin-Klasse ähnelt.

Die fungizide Wirkung wurde durch die Exposition bestätigt S. sklerotiorum ohne direkten physischen Kontakt mit der Verbindung. Nach 72 Stunden erholte sich der Erreger nicht, selbst als er aus der behandelten Umgebung entfernt wurde. Das Molekül war in Konzentrationen aktiv, die bis zu 100-mal niedriger waren als die Anfangsdosis von 45,5 μM.

Potenzial für die landwirtschaftliche Anwendung

Trotz vielversprechender In-vitro-Leistungen weisen die Autoren darauf hin, dass Tests unter landwirtschaftlichen Bedingungen erforderlich sind. 1-Octen-3-on wurde bereits früher mit Wachstumshemmung in Verbindung gebracht. Arabidopsis thaliana, was auf die Notwendigkeit hinweist, mögliche phytotoxische Auswirkungen auf kommerzielle Nutzpflanzen zu untersuchen.

Eine weitere Verbindung mit Potenzial ist 2-Pentylfuran, das neben seiner nachgewiesenen antimykotischen Wirkung gegen S. sklerotiorum, hat pflanzenwachstumsfördernde Eigenschaften. Die Kombination dieser Effekte könnte die Verwendung dieser flüchtigen organischen Verbindung als Ersatz für chemische Zusätze in nachhaltigen Systemen begünstigen.

Weitere Informationen unter doi.org/10.1111/1758-2229.70192