Für Pflanzen im Klimastress kann ein harmloser Mitbewohner wie ein Pilz zum gefährlichen Killer werden. Der Klimawandel bringt neue Krankheitsbilder hervor, welche die Landwirtschaft vor vielfältige Herausforderungen stellen. Zugleich fordern Verbraucherinnen, Verbraucher und Gesellschaft beim Pflanzenschutz nachhaltige, ökologisch verträgliche Lösungen. „Wir suchen deshalb nach neuen Wegen, um die Pflanzen zu schützen“, sagt Dr. Alexandra Wolf vom Botanischen Institut des KIT. Die Biologin koordiniert das Forschungsprojekt „Chemischer Dialog als Protektive Technologie im nachhaltigen Pflanzenschutz – DialogProTec“. In dem Netzwerk arbeiten Fachleute aus den Disziplinen Pflanzenwissenschaften, Pilzgenetik, Chiptechnologie, Organische Chemie und Agrarwissenschaften zusammen. Ihr gemeinsames Ziel: Wirkstoffe für den Pflanzenschutz zu finden, die nachhaltig sind, weil sie in der biologischen Evolution wurzeln.
Die Natur hat zahlreiche chemische Signale hervorgebracht, welche die Wechselwirkungen zwischen Organismen steuern. Die chemische Kommunikation zwischen Krankheitserreger und Pflanze wollen die Forscherinnen und Forscher nutzen, um die Pflanzen zu schützen. Die chemische Kommunikation an ganzen Pflanzen zu untersuchen, wäre jedoch sehr aufwändig. Um in kurzer Zeit eine Vielzahl von Signalen und Kombinationen zu testen, lassen die Forschenden deshalb Zellen von Pflanzen und Pilzen auf einem Laborchip chemisch miteinander kommunizieren, ohne dass sie sich berühren. Für das Ökosystem auf dem wenige Quadratzentimeter großen Chip haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler am Institut für Mikrostrukturtechnik des KIT zusammen mit den Botanikern einen Mikrofluidik-Chip entwickelt.
Das noch bis Juni 2022 laufende Projekt wird mit 500.000 Euro durch den Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EU-Regionalfonds) im Programm Interreg Oberrhein gefördert und erhält insgesamt 250.000 Euro von den Bundesländern Baden-Württemberg und Rheinland-Pfalz sowie der französischen Region Grand-Est. Wissenschaftliche Partner des Forschungskonsortiums sind die Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, die Universität Straßburg, das im Schweizer Kanton Aargau ansässige Forschungsinstitut für biologischen Landbau (FiBL) sowie das Institut für Biotechnologie und Wirkstoff-Forschung (IBWF) in Kaiserslautern, das für die Signalsuche 20.000 Pilzstämme in das Projekt einbringt.
