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Um Pflanzenkrankheiten schneller zu heilen, fügen Sie Käfer hinzu
DARPA möchte Insekten gewinnen, um Pflanzen schützende genetische Merkmale zu verleihen, um Krankheiten abzuwehren.
Wissenschaftler könnten bald in der Lage sein, welke, kranke Pflanzen in gesunde umzuwandeln, indem sie Kolonien gutartiger Insekten auf einem Feld aussetzen.
Gegenwärtige selektive Züchtungstechniken können Pflanzensamen hervorbringen, die häufig verheerenden Krankheiten besser widerstehen, aber dieser Prozess dauert viele Jahre. Sobald eine neue Krankheitsbedrohung eine reife Pflanzenpopulation trifft, gibt es kein schnelles Gegenmittel, das Landwirte und Wissenschaftler schnell einsetzen können, um diese Pflanzen zu schützen, außer teuren und oft giftigen Pestiziden.
Um dieses Problem anzugehen, wollen Wissenschaftler der Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) die natürlichen Beziehungen von Insekten zu Pflanzen nutzen. Sie glauben, dass die Insekten Viren mit vorteilhaften genetischen Merkmalen auf die Pflanzen übertragen können, von denen sie sich ernähren.
Wir wollen versuchen, Werkzeuge zu entwickeln, die es uns ermöglichen, die Nahrungsmittelversorgung sowohl im Inland als auch international zu stabilisieren, sagt Blake Bextine, der DARPA-Wissenschaftler, der das Programm überwacht.
Die Agentur möchte einen Ansatz namens Gentherapie verwenden, um Pflanzen vor Krankheiten zu schützen und zu verjüngen – sowohl vor natürlich vorkommenden als auch vor biologischen Bedrohungen. Die Gentherapie verwendet harmlose Viren als Vehikel, um neues genetisches Material in die Zellen zu transportieren, um Krankheitssymptome zu korrigieren oder umzukehren. Wissenschaftler glauben, dass Insekten, die die natürlichen Träger der meisten Pflanzenviren sind, Abwehrgene zu Nutzpflanzen transportieren könnten. Insekten können schnell gezüchtet und innerhalb derselben Vegetationsperiode freigesetzt werden.
DARPA bittet um Vorschläge von Wissenschaftlern aus Wissenschaft und Industrie, um ein Pflanzenvirus zu entwickeln, das in der Lage ist, genetisches Material zu tragen und an eine ausgewachsene Pflanze abzugeben. Die Ermittler müssen dann herausfinden, welche Insektenarten die Viren übertragen würden.
Forscher haben an einer solchen Therapie für eine bakterielle Krankheit namens Greening gearbeitet, die durch Insekten übertragen wird und Floridas Zitrusfrüchte in den letzten zehn Jahren dezimiert hat. Jacqueline Fletcher, die Gründerin und ehemalige Direktorin des National Institute for Microbial Forensics & Food and Agricultural Biosecurity an der Oklahoma State University, sagt, dass das DARPA-Projekt dazu beitragen könnte, die Entwicklung dieser Therapie voranzutreiben.
Idealerweise könnte die Technologie für wichtige landwirtschaftliche Rohstoffe wie Mais, Weizen und Sojabohnen in den USA und Maniok, eine Grundnahrungsmittel in vielen Entwicklungsländern, insbesondere in Subsahara-Afrika, eingesetzt werden.
Laut Bextine ist dieser Ansatz dem Insektizidspray vorzuziehen, das teuer und ineffizient sein kann, da erhebliche Mengen dieser Produkte verwendet werden niemals ihr beabsichtigtes Ziel erreichen . Auch die Sprühtechnologie ist in Entwicklungsländern viel seltener verbreitet.
Vorerst werden die Gentherapie-Experimente in Labors oder anderen abgeschlossenen Räumen durchgeführt. DARPA hofft, dass die Technologie in vier Jahren einsatzbereit sein wird.