Pflanzenschädlinge – Früherkennung dank Fluoreszenz

Schon bevor ein Pilz, Bakterium oder Insekt an Pflanzen sichtbare Schäden anrichtet, kann man den Befall erkennen. Die Schädlinge stören die Photosynthese der Pflanzen und führen zu Abwehrreaktionen. Die Photosynthese wird unterbrochen und das Wachstum gehemmt. Wissenschaftlern der Universität Würzburg ist es gelungen, diese Hemmung der Photosynthese sichtbar zu machen. Noch bevor sich der Schädling ausgebreitet hat, ist das Blattgrün geschädigt. Es kann nicht mehr das gesamte Sonnenlicht nutzen und strahlt einen kleinen Teil davon als rotes Licht zurück. Das lässt sich nachweisen, indem Blätter mit blauem Licht bestrahlt und durch einen roten Filter betrachtet werden. Mit Hilfe dieses als Fluoreszenz bezeichneten Effektes kann nachgewiesen werden, ob die Photosynthese in der Pflanze normal verläuft oder gestört ist.

Die Photosyntheserate lässt sich anhand von Fluoreszensbildern, die mit einer digitalen Kamera aufgenommen werden, per Computer berechnen. Vorteil dabei ist, dass die Pflanzen nicht geschädigt werden. Der zeitliche Verlauf einer Infektion kann an ein und demselben Objekt verfolgt werden. Als Testpflanzen dienen den Wissenschaftlern die Modellpflanze Ackerschmalwand und Tomaten. Krankheitserreger waren der Erreger des Bakterienbrandes Pseudomonas syringae und der Grauschimmelerreger Botrytis cinerea. Die Fluoreszenzbildgebung kann eine Infektion etwa 24 Stunden früher als das menschliche Auge erkennen – für eine mögliche Pflanzenschutzbehandlung wertvolle Zeit.