Forschung: Schädlinge mit Biodiversität bekämpfen

Ein Forscher zählt Insekten auf Arabidopsis thaliana-Pflanzen im Forschungsgarten des Irchel Campus der UZH. (Bild: UZH)

Von resistenten Genotypen derselben Art profitieren

Die Biodiversität innerhalb einer Pflanzenart lässt sich zur Schädlingsbekämpfung nutzen. Das haben Forschende der Universität Zürich (UZH) in einer umfangreichen Feldstudie zeigen können. Dieser positive Effekt auf die biologische Vielfalt wird in der Fachsprache als assoziative Resistenz bezeichnet und beruht auf folgendem Wirkungmechanismus: Wenn verschiedene genetische Typen derselben Art zusammen angepflanzt werden, sind manche Kombinationen resistenter gegen Schädlinge und Krankheiten.

Die Forschenden führten zwei Jahre lang groß angelegte Versuche auf dem Campus Irchel der UZH sowie in Japan durch. Nach dem Zufallsprinzip mischten sie mehr als 30 Individuen von jedem der weltweit gesammelten 199 Genotypen der Pflanze Arabidopsis thaliana und pflanzten insgesamt 6.400 Individuen an. Die Feldversuch zeigten, dass – im Vergleich zur Anpflanzung eines einzelnen Genotyps – die Mischung von zwei Genotypen die Schäden durch Pflanzenfresser bei der höchsten bzw. zweithöchsten Stufe assoziativer Resistenz um bis zu 25 Prozent verringerte.

Das Forschungsteam entwickelte zudem ein neues Computerverfahren. Das Team analysierte damit, wie der Schädlingsbefall durch die Kombination von nebeneinanderstehenden Individuen mit unterschiedlichem Genotyp beeinflusst wird. Parallel dazu berücksichtigten die Forschenden die Ergebnisse der Feldversuche. Mithilfe maschinellen Lernens konnten die Pflanzenwissenschaftler mit dem Modell die Schäden von Pflanzenfressern voraussagen und vorteilhafte Kombinationen von Genotyp-Paaren identifizieren, die über eine assoziierte Resistenz verfügen.