Neue pflanzliche Abwehrstoffe gegen die Weiße Fliege.
Glanduläre Trichome der Wildtomatenart Solanum habrochaites produzieren eine Vielzahl von Abwehrstoffen gegen verschiedene Aggressoren. Die Substanz 7-Epizingiberen beispielsweise, sorgt für einen wirksamen Schutz der Pflanzen vor den Angriffen der Weißen Fliege und anderen Schadinsekten. Wissenschaftler des IPB haben gemeinsam mit Partnern aus der Industrie zwei neue Derivate des 7-Epizingiberens entdeckt: das 9-Hydroxyzinginberen (9HZ) und das 9-Hydroxy-10,11-Epoxyzingiberen (9H10epoZ). Beide Substanzen wurden aus den Trichomen von S. habrochaites isoliert und charakterisiert. Mit einem Transkriptomik-Ansatz konnten die Hallenser Forscher zudem ein Gen für eine Cytochrom-P450-Oxygenase identifizieren, die an der Biosynthese der Zingiberen-Derivate beteiligt ist. In Enzymassays nach transienter Expression des Gens in Tabak wurde gezeigt, dass die Oxygenase zwei aufeinanderfolgende Oxidationen katalysiert, die das 7-Epizingiberen in ihre Derivate 9HZ und 9H10epoZ überführt. In Bioaktivitätsassays erwies sich besonders das 9H10epoZ als hochwirksam gegen die Weiße Fliege. Auch gegen verschiedene Mikroorganismen, wie den Erreger der Kraut- und Knollenfäule Phytophthora infestans sowie den Verursacher der Grauschimmelfäule Botrytis cinerea zeigte 9H10epoZ starke toxische Aktivitäten.
Mit dieser Studie bewies das Forscherteam erneut, dass die Trichomsekrete von Wildtomaten einen wirksamen Schutz gegen verschiedene Schad-Organismen bieten. Wildtomaten sind zwar weniger ertragreich als Kulturtomaten, können sich aber aufgrund von Anzahl, Struktur und Funktionsfähigkeit ihrer glandulären Trichome erfolgreicher gegen Schadinsekten wehren. Durch die Verfügbarkeit aller Gene, die für die Biosynthese von 7-Epizingiberen und seinen Derivaten erforderlich sind, kann das Merkmal der Insektenresistenz künftig durch Präzisionszüchtung auch in Kulturtomaten etabliert werden.