Hemibiotroph

Der Begriff "hemibiotroph" beschreibt eine bestimmte Lebensweise von Krankheitserregern, insbesondere von Pilzen und Bakterien, die Pflanzen infizieren. Hemibiotrophe Pathogene kombinieren zwei unterschiedliche Phasen während ihrer Infektion: Zunächst eine biotrophe Phase, in der sie lebendes Pflanzengewebe nutzen, ohne die Wirtszellen sofort zu töten, und anschließend eine nekrotrophe Phase, in der sie die Zellen abtöten und das abgestorbene Gewebe für ihre Ernährung verwenden. Das Wort "hemibiotroph" setzt sich aus den griechischen Begriffen "hemi" (halb) und "bios" (Leben) zusammen und bedeutet wörtlich „halb-lebend“, was auf diese gemischte Lebensweise verweist.

Biotrophe Phase: In der ersten Infektionsphase interagiert der hemibiotrophe Erreger mit lebenden Pflanzenzellen, oft durch spezielle Strukturen, die es ihm ermöglichen, Nährstoffe aus den Wirtszellen zu entziehen, ohne diese zu zerstören. In dieser Phase tarnt sich der Erreger häufig, um die Abwehrmechanismen der Pflanze zu umgehen.

Nekrotrophe Phase: Sobald der Erreger eine ausreichende Etablierung im Wirt erreicht hat, wechselt er zur nekrotrophen Phase. Hierbei zerstört er die Pflanzenzellen und ernährt sich von den abgestorbenen Zellen. In dieser Phase produziert der Erreger oft toxische Substanzen, die das Absterben der Pflanzenzellen beschleunigen.

Bekannte hemibiotrophe Erreger:

• Phytophthora infestans: Der Erreger der Kraut- und Knollenfäule bei Kartoffeln und Tomaten. Dieser Pilz beginnt als biotropher Parasit und wechselt später zur nekrotrophen Phase.
• Colletotrichum spp.: Ein häufiger Pilz, der Anthraknose-Krankheiten in einer Vielzahl von Pflanzen verursacht. Nach einer biotrophen Anfangsphase wird das Pflanzengewebe schließlich abgetötet.
• Magnaporthe oryzae: Der Erreger des Reishalsbrandes (Rice Blast), der zu einer der verheerendsten Krankheiten bei Reis gehört.

Hemibiotrophe Pathogene stellen eine besondere Herausforderung für die pflanzliche Abwehr dar, da ihre zweiphasige Lebensweise komplexe Abwehrreaktionen erfordert. Während der biotrophen Phase muss die Pflanze versuchen, den Erreger zu erkennen und zu bekämpfen, ohne den eigenen Zelltod auszulösen. In der nekrotrophen Phase muss die Pflanze dann die direkte Schädigung ihrer Zellen abwehren. Hemibiotrophe Pathogene können oft schwer zu bekämpfen sein, da sie sich an beide Abwehrstrategien der Pflanzen anpassen können.