Kraut-Pilz düngt den Boden

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Weizenfeld; gereinigte Wurzeln (oben); Serendipita herbamans in Rindenzellen: lichtmikroskopische Aufnahme (Mitte); transmissionselektronenmikroskopische Aufnahme (unten). Quelle: Kai Riess/ Universität Tübingen

17.06.2014  - 

Forscher der Universität Tübingen haben eine mikroskopisch kleine Pilzart entdeckt, die bei bestimmten Pflanzen das Wachstum fördert. Die Forscher berichten im Fachjournal PLoS One (2014, Online-Veröffentlichung) über ihren Fund. Der Pilz namens Serendipita herbamans habe das Potenzial, als Biodünger zur Ertragssteigerung von Nutzpflanzen wie zum Beispiel Weizen oder Mais in der Landwirtschaft beizutragen, so die Tübinger Pflanzenforscher.

Der Pilz war Sigisfredo Garnica vom Institut für Evolution und Ökologie der Uni Tübingen ins Netz gegangen. Zusammen mit weiteren Kollegen hatte er die Pilzart Serendipita herbamans in Wurzelzellen verschiedener Pflanzenarten entdeckt. Die Forscher konnten den mit bloßem Auge nicht sichtbaren Pilz in Pflanzenzellen mithilfe molekularer Methoden über seine Gene und über mikroskopische Analysen der Wurzeln nachweisen.

Leben in Symbiose

Zahlreiche Pilzarten leben in Symbiose mit den sie umgebenden Pflanzen. Wie Tiere können Pilze keine Fotosynthese betreiben und erhalten von den Pflanzen vor allem Photosyntheseprodukte in Form von Kohlenhydraten; im Gegenzug haben sie sich auf das Zersetzen organischer Stoffe im Boden spezialisiert und machen ihren Wirtspflanzen mineralische Nährstoffe verfügbar. Bisher sind jedoch nur wenige solcher symbiontischer Pilze bekannt, die sich auch im Labor kultivieren lassen. Serendipita herbamans ist im Labor günstig und dauerhaft kultivierbar. Erste Interaktionsversuche, unter anderem mit der in der Forschung häufig genutzten Modellpflanze Ackerschmalwand (Arabidopsis thaliana), ergaben positive Effekte für das Wurzelwachstum.

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Die Forscher gehen davon aus, dass sich der Pilz für die biologische Düngung einsetzen ließe, wenn man Nutzpflanzen gezielt damit infiziert und über die Symbiose ihr Wachstum fördert.

Pilz bevorzugt krautige Pflanzen 

Im Rahmen eines mehrjährigen Forschungsprojekts untersuchten die Tübinger Forscher die symbiontischen Pilze der Ordnung Sebacinales von etwa tausend krautigen Pflanzenarten von Äckern und Wiesen. Auf die Art Serendipita herbamans – lateinisch für kräuterliebend – stießen sie in 55 mitteleuropäischen Pflanzenarten. Ob die neuentdeckte Pilzart im Hinblick auf ihre Eigenschaften als biologischer Dünger hält, was die ersten Ergebnisse versprechen, ist nun Gegenstand weiterer Untersuchungen. Zur Vorbereitung des Einsatzes im Freiland müssen die Wechselwirkungen zwischen Serendipita herbamans und ihren Pflanzenpartnern zunächst im Labor weiter erforscht werden.

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