Banane in Not!

Ein winziger Pilz als Bananenkiller

18.12.2015 | von Redaktion Pflanzenforschung.de

Bananen sind hierzulande nach Äpfeln das zweitbeliebteste Obst. (Bildquelle: © Feliz Photo - Fotolia.com)
Bananen sind hierzulande nach Äpfeln das zweitbeliebteste Obst. (Bildquelle: © Feliz Photo - Fotolia.com)

Ein Pilz, der die gefürchtete Panama-Krankheit in Bananen auslöst sorgt für Aufregung. Er verbreitet sich rasch und hat neben Australien und Südostasien bereits die Arabische Halbinsel und nun auch Afrika erreicht. Schon einmal gab es eine Krankheitswelle. Damals musste man von einer Sorte auf eine andere umschwenken, um die Produktion zu retten. Eine solche Alternative gibt es derzeit nicht. Wie können die Resistenz existierender Sorten verbessert und Neuzüchtungen beschleunigt werden? 

Bananen wachsen zwar nicht in Deutschland. Zählen hierzulande jedoch nach Äpfeln zum zweitliebsten Obst. Die Bananen, die wir im Supermarkt kaufen stammen hauptsächlich aus Ecuador, Kolumbien und Costa Rica. Über 1,3 Millionen Tonnen Bananen wurden letztes Jahr importiert. Und auch der weltweite Trend passt ins Bild des immer beliebter werdenden Obstes: Allein in den letzten 20 Jahren hat sich die weltweite Produktion fast verdoppelt. Wahrscheinlich auch dem Fakt geschuldet, dass sie gut zu lagern, zu transportieren und einfach zu verspeisen sind.

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Der Pilz Fusarium oxysporum f. sp. cubense löst die gefürchtete Panama-Krankheit aus. Der bodenbürtige Pilz dringt über die Wurzeln in die Bananenpflanze ein und verstopft regelrecht deren Leitbahnen und verhindert den Wasser- und Nährstofftransport. Die Pflanze wird von der Versorgung abgeschnitten und stirbt ab.

Der Pilz Fusarium oxysporum f. sp. cubense löst die gefürchtete Panama-Krankheit aus. Der bodenbürtige Pilz dringt über die Wurzeln in die Bananenpflanze ein und verstopft regelrecht deren Leitbahnen und verhindert den Wasser- und Nährstofftransport. Die Pflanze wird von der Versorgung abgeschnitten und stirbt ab.

Bildquelle: © Scot Nelson/flickr.com; CC BY-SA 2.0

Unsere Kulturbanane wird bedroht 

Es gibt ein ernstes Problem, das leider nicht neu ist. Der Pilz Fusarium oxysporum f. sp. cubense (kurz: Foc) hat es ebenfalls auf das krumme Obst abgesehen. Wird eine Pflanze infiziert löst dieser die gefürchtete Panama-Krankheit aus. Dabei dringt der bodenbürtige Pilz über die Wurzeln in die Bananenpflanze ein und verstopft regelrecht deren Leitbahnen. Dadurch verhindert er den Wasser- und Nährstofftransport. Die Pflanze wird von der Versorgung abgeschnitten und stirbt ab.

Derzeit gibt es keine geeigneten Maßnahmen zur Bekämpfung des Krankheitserregers. Da sich der Pilz im Boden befindet und dort auch über Jahrzehnte verweilen kann, ist die einzige Strategie, die infizierten Pflanzen und alle Pflanzen im Umkreis großflächig zu vernichten. Einmal infiziert ist das Landstück nicht mehr für den Bananenanbau geeignet, weil neu eingepflanzte Bananenstauden ebenfalls infiziert würden.

Wie alles begann

Im Jahr 1876 wurde erstmals von einer Bananen-Welkekrankheit in Australien berichtet. Ihren Namen, Panama-Krankheit, verdankt sie jedoch dem geographischen Gebiet, in der sie sich erstmals besonders heftig zeigte. Denn im Jahre 1890 wurde sie in den Plantagenkulturen von Costa Rica und Panama beobachtet und löste eine Epidemie vorher unbekannten Ausmaßes aus. Erst Anfang des 20. Jahrhunderts konnte Foc als Erreger identifiziert werden.

In den 1960er Jahren erreichte die Krankheitswelle einen Höhepunkt. Bei der eine Variante des Fusarium-Pilzes mit Namen Tropical Race 1 – kurz: TR1 – die damals hauptsächlich angebaute Sorte „Gros Michel” vor das Aus stellte. Sie war nicht resistent gegen den Pilz und wurde fast vollständig vernichtet. Eine Alternative musste her. Die Bananensorte „Cavendish” war gegen TR1 resistent und machte das Rennen. Seither hat sie Gros Michel abgelöst und wird weltweit angebaut.

Beängstigendes Dé­jà-vu

Doch die Geschichte scheint sich nun zu wiederholen. Bereits in den 1960er Jahren wurden erste Cavendish-Bananen entdeckt, die ebenfalls mit der Panama-Krankheit infiziert waren. Wie sich erst 1994 herausstellt, war eine neue Variante des Pilzes, Tropical Race 4 - kurz TR4, dafür verantwortlich. Für diese Variante des Pilzes ist Cavendish stark anfällig. Seither hat TR4 viel Schaden angerichtet. Trotz Quarantänemaßnahmen konnte sich der Krankheitserreger seit den 1990er Jahren in Südostasien und Australien weiter ausbreiten.

Ein Prozess der seinen Höhepunkt noch nicht erreicht hat. In den letzten Jahren wurde der Pilz in Pakistan, Jordanien und dem Libanon entdeckt. Von der Arabischen Halbinsel ist es nicht mehr weit nach Afrika und auch hier gibt es erste Meldungen, aus Mosambik. Das besorgt auch die Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen (FAO). Sie initiierte daraufhin im Dezember letzten Jahres ein Notfall-Projekt, das darauf abzielt den Pilz in Afrika einzudämmen.

Sorge vor weltweiter Verbreitung

Die FAO leistet Aufklärungsarbeit, damit die Plantagenmitarbeiter und Kleinbauern lernen, worauf sie achten müssen. Denn hauptsächlich wird der Pilz über den Menschen verbreitet, beispielsweise durch infiziertes Pflanzenmaterial, über kontaminierte Erde, die an landwirtschaftlichen Geräten, Fahrzeugen oder Schuhen haftet. Aber auch durch starke Regenfälle kann der Pilz von A nach B gelangen.

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Der Pilz ist so gefährlich, da er nicht nur die Kulturbanane bedroht. Die Variante des Pilzes TR4 greift auch andere Bananensorten an, die nicht für den Export, sondern für lokale Märkte angebaut werden.

Der Pilz ist so gefährlich, da er nicht nur die Kulturbanane bedroht. Die Variante des Pilzes TR4 greift auch andere Bananensorten an, die nicht für den Export, sondern für lokale Märkte angebaut werden.

Bildquelle: © istock.com/double_p

Die Sorge ist, dass sich der Pilz weltweit ausbreiten und auch Lateinamerika, dem Gebiet aus dem zurzeit über dreiviertel aller Exportbananen stammt, erreichen könnte. Mittlerweile schätzt man, dass bis zu ca. 100.000 Hektar von TR4 betroffen sein könnten.

Doch diesmal ist alles anders

Für die Cavendish Banane, welche die Lösung der letzten Epidemie war, gibt es im Moment keine Alternative. Ein Plan B existiert nicht. Vor allem Kleinbauern, die auf die Bananenproduktion angewiesen sind und Länder, in denen die Banane zu den Grundnahrungsmitteln zählt werden die Hauptleittragenden sein. Denn obwohl Worte wie „Bananenrepublik“ abwertend sind und die Banane immer wieder als Beispiel von Abhängigkeit und Billiglohn herangezogen wird - schaut man in die Preisstatistiken der Weltlandwirtschaftsorganisation (FAO), gibt es kaum eine Kulturpflanze, die so preisstabil ist und gute Einnahmen generiert wie die Banane.

Eine Ausbreitung der Krankheit käme einem Fiasko gleich. Zudem greift diese Variante des Pilzes auch andere Bananensorten an, die nicht für den Export, sondern für lokale Märkte angebaut werden. Diese machen für Kleinbauern den Großteil der Produktion aus. Nur 15 Prozent der weltweiten Bananenproduktion wird exportiert. Hauptimportregionen sind neben Europa, die USA.

TR4 im Fokus der Forschung

Wie Wissenschaftler zeigen konnten, ist derselbe Klon des Pilzes TR4 für die Ausbrüche der Krankheit in den verschiedenen Ländern auf der ganzen Welt verantwortlich. Das Erbgut von TR4-Proben von unterschiedlichen Standorten wurde hierfür analysiert. Genetisch sind die Proben identisch. Mit der Genomanalyse ist erst ein Anfang gemacht. Über den Pilz und dessen Biologie und Ökologie weiß man noch viel zu wenig, um diesen effektiv bekämpfen und resistente Bananen entwickeln zu können.

Solche Sorten oder Biotypen, die gegen TR4 resistent sind, werden derzeit händeringend gesucht. In Wildbananen haben Forscher aus den Niederlanden einige Resistenzgene identifiziert. Bis diese in die Kulturbanane eingezüchtet sind, ist es noch ein langer Weg. Zuchtprogramme sind, im Gegensatz zu anderen wichtigen Nahrungspflanze wie z. B. Mais, Soja oder Weizen, rar und die Züchtung schwierig.

Wenn ein Klon auf einen anderen trifft

Warum ist die Krankheit so bedrohlich? Auch die weltweit angebauten Cavendish-Bananen sind genetisch identische Klone. Die Vermehrung der Bananen basiert auf Schösslingen -  es ist also eine Vermehrung, in der alle Nachkommen dem Ursprungsklon wie ein Ein dem anderen gleichen. Bananen wie die triploide Sorte Cavendish bilden keine Samen mehr. Sie sind unfruchtbar und können nur noch vegetativ vermehrt werden.

Die Sorge vor dem Pilz ist also berechtigt, denn ist eine Bananenpflanze anfällig für den Pilz, sind es alle. Aber auch agronomische Ursachen sind mitverantwortlich für das Dilemma in dem die Bananen stecken. Die Staudengewächse sind mehrjährige Pflanzen die größtenteils auf Plantagen kultiviert werden. Diese erlauben ein effizientes und ertragreiches Arbeiten. Gleichzeitig werden durch die Monokultur Krankheitserreger und Schädlinge über die Jahre regelrecht angereichert. Ist ein Pilz wie der Fusarium-Pilz erst einmal in der Plantage angekommen, findet dieser hier eine optimale Umwelt vor. Die verheerenden Auswirkungen haben wir beschrieben.

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Bananen werden größtenteils auf Plantagen in Monokultur kultiviert. Durch die Monokultur haben Krankheitserreger und Schädlinge leichtes Spiel.

Bananen werden größtenteils auf Plantagen in Monokultur kultiviert. Durch die Monokultur haben Krankheitserreger und Schädlinge leichtes Spiel.

Bildquelle: © istock.com/sirichai_raksue

Forschung, Züchtung und Beratung

Um die Gefahr zu bannen, ist ein Maßnahmenmix nötig. So müssen Aufklärungskampagnen eingeleitet werden, um die Bauern und Plantagenbesitzer rechtzeitig zu informieren. Maßnahmen, welche die Ausbreitung des Pathogens stoppen müssen konsequent verbreitet und angewendet werden. Aber auch auf Seiten von Forschung und Züchtung muss einiges geschehen. Die Forschung hilf, den Pilz besser zu verstehen und mögliche Angriffsstellen zu identifizieren. Aber auch die genetische Vielfalt der Bananen gilt es besser zu analysieren und nutzbar zu machen. Die genetische Vielfalt von Wildbananen kann z. B. helfen, neue Sorten zu entwickeln, welche der Vorzüge von Gros Michel, Cavendish und Wildbananen nutzen.

Neben klassischer Züchtung, wie es Forschern in Taiwan mit der resistenten Sorte „GCTCV-119“ gelang, wird auch mit biotechnologischen Methoden daran gearbeitet, die genetische Variabilität zu erhöhen. Neue Züchtungsmethoden, wie SMART Breeding oder die Editierung von Genomen können die Züchtung beschleunigen. Denn bisher wurde noch keine Sorte gefunden, die mit den agronomisch und wirtschaftlich wichtigen sowie geschmacklichen Merkmalen von Cavendish mithalten kann. Doch Experten warnen auch, dass das Allheilmittel nicht allein im Finden einer neuen Sorte liegt, die Bananenproduktion als Ganzes muss genetisch vielfältiger und robuster werden. Denn eines ist klar, auch der Pilz entwickelt sich weiter und wird mit neuen Varianten aufwarten.

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