Gesamtziel des Vorhabens ist die Charakterisierung neuer antimikrobieller Verbindungen aus endophytischen Bakterien als Voraussetzung für die Entwicklung verbesserter biologischer Pflanzenschutzmittel. Neue, endophytische Bacillus-Stämme mit verbesserter antagonistischer Wirkung gegenüber pflanzlichen Pathogenen werden aus pflanzlichen Wurzelgeweben isoliert und umfassend charakterisiert. In Zusammenarbeit mit dem vietnamesischen Partner werden Prototypen von biologischen Pflanzenschutzmitteln entwickelt, die die Reduktion des Einsatzes chemischer Pestizide in der Landwirtschaft erlauben.

Bezug des Vorhabens zu den förderpolitischen Zielen: Das Vorhaben stellt einen Beitrag zur Nationalen Strategie des Programms Bioökonomie 2030 dar und deckt dabei die folgenden Felder ab: (1) Sicherung der globalen Ernährung, (2) Beitrag für eine nachhaltige landwirtschaftliche Produktion und (3) Herstellung sicherer und gesunder Nahrungsmittel. Durch den Einsatz pflanzenwachstumsfördernder Mikroorganismen für den biologischen Pflanzenschutz wird eine schrittweise Reduktion von Agrochemikalien einschließlich chemischer Dünger und chemischer Pestizide ermöglicht. Der Einsatz symbiontischer Bakterien, die aus pflanzlichen Geweben isoliert werden (Endophyten), lässt eine bessere und nachhaltigere Wirkung auf Pflanzenwachstum und Pflanzengesundheit unter Feldbedingungen erwarten als bei den gegenwärtig eingesetzten biologischen Pflanzenschutzmitteln, die auf epiphytischen Mikroorganismen basieren. Gleichzeitig fügt sich das Projekt in die Nationale Vietnamesische S&T Strategie 2020 auf dem Feld der Biotechnologie ein. Dabei finden natürliche antimikrobielle Verbindungen, die aus endophytischen Bakterien isoliert werden, nicht nur im Rahmen des biologischen Pflanzenschutzes in der Landwirtschaft Anwendung, sondern können auch für eine umweltverträgliche Nahrungsmittelkonservierung und –

verarbeitung, sowie in der Medizin und anderen Feldern der Industrie eingesetzt werden. Der Grundstein für die Entwicklung einer nationalen Fermentationsindustrie in Vietnam, die auf die Eigenproduktion biologischer Pflanzenschutzmittel ausgerichtet ist, wird mit diesem Vorhaben gelegt.

Grundlagenforschung: (1) Isolierung und Beschreibung neuer endophytischer Bacillus-Species mit antagonistischer Wirkung gegenüber Phytopathogenen; (2) Identifizierung und Beschreibung neuer Wirkstoffe aus Bacillus-Endophyten durch „Genome Mining“, ortsgerichtete Mutagenese und Einsatz analytischer Verfahren.

Angewandte Forschung: Konstruktion von Hochleistungsstämmen für die Wirkstoffproduktion durch Einsatz der CRISPR/Cas9-Technologie.

Entwicklung: In Zusammenarbeit mit dem vietnamesischen Partner: Herstellung eines Prototyps für ein verbessertes biologische Pflanzenschutzmittel bestehend aus endophytischen Bakterien und ihren antagonistisch wirkenden Metaboliten.