Eine Impfung bei Pflanzen funktioniert ähnlich wie beim Menschen: Sie provoziert eine moderate Erstinfektion. Denn auch das Immunsystem bei Pflanzen ist lernfähig. Würde es gelingen, das Immunsystem von Nutzpflanzen mittel Impfung zu stärken, könnte das Pestizide einsparen.
Forscher der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen (RWTH) arbeiten daran, aus dem großen Pool der Naturstoffe jene herauszufiltern, die eine entsprechende Immunantwort, das sogenannte Abwehrpriming auslösen. Hierfür entwickeln sie in Zusammenarbeit mit anderen Wissenschaftlern verschiedene automatisierte Prüfsysteme.
Den Begriff „Abwehrpriming“ prägte der Leiter des Lehr- und Forschungsgebiets Biochemie und Molekularbiologie der Pflanzen, Uwe Conrath. Der Professor für Biologie hatte entdeckt, dass eine pilzinfizierte Gurkenpflanze eine Resistenz nicht nur gegen diesen bestimmten Pilz, sondern gegen ein breites Spektrum an Pilzen, Bakterien, Viren und abiotischen Stressfaktoren entwickelte.
Demnach versetzt ein Erstkontakt mit einem Krankheitserreger die Pflanze zunächst in Alarmbereitschaft: Sie bildet bestimmte Eiweißstoffe, die sogenannten Antikörper. Nach dem Erstkontakt speichert das Immunsystem die Informationen. Bei erneutem Kontakt werden diese sofort abgerufen, und das pflanzliche Immunsystem reagiert viel schneller.
Dieses Wissen wollen die Forscher nutzen, um die Abwehrfähigkeiten von Zuckerrüben zu stärken. Deutschland ist viertgrößter Produzent von Zuckerrüben weltweit. Laut Wirtschaftlicher Vereinigung Zucker gibt es knapp 26 000 Betriebe. Mit dem Klimawandel wanderte ein neuer Krankheitserreger aus Frankreich ein: Die Schilf-Glasflügelzikade saugt an den Blättern und überträgt ein Protobakterium, welches das Syndrome Basses Richesses (SBR) verursacht. Die Rüben werden kleiner, faulen schneller und haben einen niedrigen Zuckergehalt.
Ein zugelassenes Insektizid gegen die Zikade gibt es derzeit nicht. In Baden-Württemberg, wo SBR zuerst auffiel, führte dies bereits zu enormen Ernteverlusten. Deshalb fördert das Landesministerium für den ländlichen Raum die Suche nach Priming-Substanzen mit einem sechsstelligen Eurobetrag.