USA: Pollenbelastung durch Riesen-Ambrosie wächst

Die Riesen-Ambrosie (Ambrosia trifida) breitet sich zunehmend auf den Äckern in Wisconsin aus und reduziert nicht nur die Ernteerträge, sondern trägt auch zur Pollenbelastung bei, die Allergien auslösen kann.

Wenn sich Ambrosia trifida auf einem Acker breit macht, verringert es die Ernteerträge und schickt Pollen in die Luft, die bekanntermaßen Allergien auslösen. Es gibt nur wenige Mittel, um die Bedrohung zu bekämpfen, insbesondere für Landwirte, die gentechnikfreie Sojabohnen anbauen. Jetzt haben einige Landwirte in Wisconsin noch weniger Möglichkeiten.

Neue Forschungsergebnisse der University of Wisconsin-Madison und der University of Illinois Urbana-Champaign zeigen, dass einige Ambrosia-Populationen in Wisconsin eine Resistenz gegen eine wichtige Klasse von Herbiziden  entwickelt haben, die als Protoporphyrinogenoxidase-Hemmer (PPO-Hemmer) bekannt sind. 

Mit Herbiziden vor Pflanzenaufgang ließe sich der Rießen-Ambrosie („giant ragweed“) nur schwer bekämpfen, unter anderem weil die Samen größer seien, so Studienmitautor Pat Tranel, Professor Department of Crop Sciences in the College of Agricultural, Consumer and Environmental Sciences (ACES) in Illinois (USA). „Wenn man die PPOs verliert, hat man im Grunde keine chemischen Optionen mehr“, fügte er hinzu.

Laut Mitautor Rodrigo Werle erwähnen Landwirte seit 2018, dass PPOs nicht mehr so gut funktionierten. „Wir dachten, es gäbe Probleme mit dem Anwendungszeitpunkt und dass sie das ideale Zeitfenster für die Anwendung verpassen würden“, so Werle. „Aber die Landwirte, mit denen wir zusammengearbeitet haben, sind sehr sachkundig und haben alles nach Vorschrift gemacht. Kleine Pflanzen wuchsen nach dem Sprühen nach, was ein Zeichen für Resistenz sein kann.“

Das Forschungsteam bat die Landwirte, Samen von Pflanzen auf den betroffenen Feldern zu sammeln und einzusenden. „Wir untersuchten Fomesafen, ein PPO-Hemmer, mit der einfachen und dreifachen Menge der angegebenen Menge, und viele Pflanzen überlebten. Dann untersuchten wir die Dosiswirkung von Fomesafen und Lactofen, einem weiteren PPO. Wir stellten fest, dass eine Population eine fast dreißigfache Resistenz gegen Fomesafen und eine fast vierfache Resistenz gegen Lactofen aufwies“, so der Hauptautor der Studie, Felipe Faleco, ein Doktorand an der UW-Madison. 

Faleco ließ die Pflanzen, die die 1×-Rate von Fomesafen überlebten, bis zur Reife wachsen, sammelte dann die Samen und gab sie an Tranel weiter, der zuvor die molekulare Basis der Acetolactat-Synthase(ALS)- und PPO-Resistenz bei der Gemeinen Ambrosie, einem nahen Verwandten der Riesensorte, bestimmt hatte.

„Wir sequenzierten die Gene für das PPO-Zielenzym und fanden dieselbe Mutation, die wir auch bei der Gemeinen Ambrosie gesehen hatten“, so Tranel. „Es gab eigentlich keine anderen Mutationen, sodass dies wahrscheinlich auch die Grundlage für die Resistenz der Riesen-Ambrosie ist.“

Tranels Gruppe ging noch weiter und entwickelte ein molekulares Instrument, mit dem Diagnoselabors PPO-Resistenzen nachweisen können, um Landwirten schnelle Antworten zu geben.

Das Team in Wisconsin testete auch auf Resistenz gegen ALS-Inhibitoren und Glyphosat und fand vier Populationen mit Resistenz gegen ALS und zwei Populationen mit Resistenz gegen Glyphosat. „Für uns in Wisconsin ist dies das erste Mal, dass wir zwei Arten von Resistenz in einer einzigen Population von Riesen-Ambrosie dokumentiert haben“, so Werle.

Die Resistenz gegen Glyphosat betrifft Anbauer von gentechnisch veränderten (GMO) Sojabohnen, die in solchen Fällen auf PPO- und ALS-Herbizide zurückgreifen. Auch Nicht-GmO-Landwirte, die kein Glyphosat verwenden können, sind auf diese Mittel angewiesen.  Die Studienverantwortlichen sagen, dass angesichts der ALS- und PPO-Resistenz – es gibt praktisch keine chemischen Optionen mehr – mehr Nicht-GMO-Landwirte zu GMO-Sojabohnen wechseln könnten.

„Landwirte pflanzen Non-GMO-Sojabohnen wegen der Prämien an; es gibt einen finanziellen Grund, diesen Weg zu gehen, auch wenn die Unkrautbekämpfung schwieriger ist“, so Werle. „Aber wenn ein Landwirt weiß, dass er es mit dieser Art von Resistenz zu tun hat, könnte das ihn davon abhalten, eine gentechnikfreie Kulturpflanze auf nachhaltige oder rentable Weise anzubauen.“

Neben den möglichen Auswirkungen auf die Betriebsführung und den Gewinn sind die Ergebnisse auch für Allergiker von Bedeutung. „Da die Landwirte mit der Kontrolle zu kämpfen haben, werden immer mehr Ambrosia-Pflanzen entweichen und Pollen absondern“, so Tranel. „Wenn man also in einer halb-ländlichen Gegend mit Mais- und Sojafeldern lebt, ist es wahrscheinlich, dass man mehr Pollen in der Luft hat.