Bello gegen den Gelben Drachen

Hundespürnasen erschnüffeln Erreger von Zitruskrankheit

13.02.2020 | von Redaktion Pflanzenforschung.de

Speziell trainierte Hunde können bakterielle Krankheitserreger erschnüffeln. (Bildquelle: © iStock.com/straga)
Speziell trainierte Hunde können bakterielle Krankheitserreger erschnüffeln. (Bildquelle: © iStock.com/straga)

Die gefürchtete Zitruskrankheit Citrus Greening, auch Gelber Drache genannt, hat sich mittlerweile weltweit ausgebreitet und gefährdet den Anbau von Orangen, Zitronen und Co. Eine Studie zeigt: Speziell trainierte Hunde können die bakteriellen Krankheitserreger und damit infizierte Bäume frühzeitig erschnuppern. Spürhunde könnten damit eine kosteneffiziente Möglichkeit zur nachhaltigen Krankheitsbekämpfung sein.

Spürhunde werden am Flughafen oder bei Razzien eingesetzt: Sie können Sprengstoff oder Drogen erschnüffeln. Doch auch in der Landwirtschaft könnten ihre Spürnasen wertvolle Dienste leisten, wie eine Studie nun bestätigt.

Gefürchtete Zitruskrankheit breitet sich weltweit aus

Huanglongbing (HLB), auch bekannt als Gelber Drache oder Citrus Greening, ist eine gefürchtete Zitruskrankheit, die alle Zitrusarten befällt. Zitronen, Orangen oder Grapefruits – alle zeigen nach der Infektion die gleichen Symptome: Die Früchte bleiben grün, sind kleiner und bitter. Die Blätter vergilben und am Ende stirbt der ganze Baum ab.

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Die Krankheit Citrus Greening, auch Gelber Drache oder Huanglongbing genannt, hat sich mittlerweile auf der ganzen Welt ausgebreitet.

Quelle: © iStock.com/emarys

Ausgelöst wird die Infektion durch das Bakterium Candidatus Liberibacter asiaticus (CLas). Es wird durch den asiatischen Zitrusblattfloh (Diaphorina citri) übertragen. Der internationale Handel und zunehmende weltumspannende Reisetätigkeiten führten zu einer raschen Verbreitung des aus Asien stammenden Krankheitserregers, der in den 1920er Jahren erstmals in Indien beschrieben wurde. Mittlerweile hat der Erreger fast alle Anbaugebiete weltweit erreicht und ist damit eine ernste Gefahr für die Produktion von Zitrusfrüchten. Allein in Florida hat sich durch HLB die Zitrusanbaufläche mehr als halbiert. Wenn dieser Krankheit nicht Einhalt geboten wird, könnte sie die gesamte Zitrusproduktion in Florida zerstören – die derzeit zweitgrößte der Welt.

Früherkennung bisher gescheitert

Leider erkennt man die Krankheit meist immer erst dann, wenn es schon zu spät ist bzw. die ersten Symptome sichtbar sind – diese treten nach einer Inkubationszeit von einigen Monaten bis einem Jahr auf. Da Zitrusbäume in Monokulturen mit genetisch identischen Klonen angebaut werden und keine resistenten Linien existieren, ist die Branche in Alarmbereitschaft. Ist ein Baum infiziert, hilft derzeit nur das schnelle Entfernen aus dem Bestand – bevor alle anderen Pflanzen erkranken.

Die Zitrusindustrie hat in den letzten 13 Jahren allein in den USA über 100 Millionen US-Dollar für die Erforschung dieser neuen Krankheit investiert, doch effektive Wege für die Bekämpfung von HLB sind nicht in Sicht. Weder die visuelle Inspektion, noch chemische oder molekulare Methoden konnten bisher eine Infektion früh genug erkennen, um sie effektiv einzudämmen. Letztere sind auch zu teuer und zu zeitaufwendig, um sie in großem Maßstab durchzuführen. Ein Hoffnungsschimmer gibt es jetzt aber doch: Hunde mit ihren feinen Spürnasen.

Such, Foreszt, such!

Ein US-amerikanisches Forschungsteam testete diese Möglichkeit mit speziell ausgebildeten Spürhunden. Zunächst wurden die Vierbeiner mit infizierten Zitruspflanzen auf den Geruch trainiert. Bello, Foreszt, Mira, Vera und Co. wurden anschließend in einen Versuchsobstgarten geführt, wo sie infizierte von nicht-infizierten Orangenbäumen anhand des charakteristischen Geruchs unterscheiden mussten.

Volltreffer: Die Hunde erkannten infizierte Bäume mit einer Genauigkeit von über 99 Prozent. Zwar erkannte nicht jeder Hund jeden infizierten Baum, aber als Team aus vier bis zehn Hunden konnten letztendlich alle mit CLas infizierten Bäume aufgespürt werden. Während der Nachweis mit molekularen Nachweismethoden Monate bis Jahre dauert, benötigten die Hunde für jeden Baum ca. 2 Sekunden. Noch erschaunlicher war, dass 12 von den insgesamt 30 infizierten Orangenbäumen im Laufe der Studie nicht von der klassischen Nachweismethode (qPCR) als solche erkannt wurden. Das belegt der Studie zufolge die Überlegenheit der Vierbeiner. 

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Hund in Aktion: Der Hund wird herumgeführt und schlägt Alarm, wenn er etwas Verdächtiges riecht.

Quelle: © Tim Gottwald

Hunde können Krankheitserreger erschnüffeln 

Die Hunde waren auch in der Lage, CLas von einer Vielzahl anderer Zitrus-Krankheitserreger zu unterscheiden. Dafür wurden vier der Hunde in einen Obstgarten geführt, der aus insgesamt 430 gesunden und von unterschiedlichen Erregern befallen Bäumen bestand. Auch hier identifizierten die Hunde die mit CLas infizierten Bäume, obwohl die für das Experiment genutzten kranken Bäume aus acht Ländern der Welt stammten und damit eine Vielzahl von CLas-Bakterienstämmen repräsentierten.

Da die Hunde nicht mit dem isolierten Erreger trainiert werden konnten, war zunächst unklar, ob die Hunde den Erreger selbst oder die von den befallenen Pflanzen verströmten spezifischen Geruchsstoffe (VOCs) erkennen. Doch weitere Experimente mit den Hunden belegten, dass sie auch andere – genetisch sehr unterschiedliche – CLas-infizierte Pflanzen erkennen konnten, darunter Tabak (Nicotiana benthamiana). Zusätzlich detektierten sie sogar den Erreger in infizierten Insekten (C. citri). Alle Experimente deuten darauf hin, dass die Tiere den Erreger an sich erkennen können.

Die Studienbeteiligten sind sich am Ende einig, dass Hunde als kosteneffiziente Alternative für die Früherkennung und damit zur nachhaltigen Krankheitsbekämpfung von HLB eingesetzt werden können.

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