Mais ist eine der bedeutendsten Nutzpflanzen weltweit. Sie wird zu Lebensmitteln verarbeitet, aber auch als Energiepflanze und zur Herstellung biobasierter Kunststoffe genutzt. Wie andere Nutzpflanzen auch ist Mais für Schädlinge anfällig. Für Molekularbiologen war es bisher allerdings schwierig, die Entwicklungsprozesse der Pflanze zu erkunden, um die Grundlage für neue resistente und ertragreiche Sorten zu legen. Einem internationalen Forscherteam unter Beteiligung der Universität Regensburg ist genau dies nun gelungen: Sie entwickelten eine Methode, um Maisproteine einfacher und gründlicher untersuchen zu können.

Schadpilz als Trojanisches Pferd genutzt

Die griechische Sage vom „Trojanischen Pferd“ diente dem Team dabei als Vorbild. Wie die Forscher im Fachjournal „The Plant Cell” berichten, nutzten sie dafür den natürlichen Maisschädling Ustilago maydis, ein Schadpilz, statt die schwer zugänglichen Maisproteine für ihre Untersuchung. Mithilfe eines modifizierten Stammes von diesem Schadpilz schleusten die Wissenschaftler das Maisprotein ZmMAC1 in spezifische Gewebeschichten der männlichen Maisblüte ein. Dank dieser List konnten sie zeigen, wie dieses Maisprotein Stammzellen der Maisblüte teilt und auch deren weitere Entwicklung steuert.

Mithilfe dieser Methode vom sogenannten Trojanischen Pferd konnten die Regensburger Forscher im Rahmen einer anderen internationalen Studie bereits ein bisher unbekanntes Maisprotein namens ZmZIP1 analysieren und Maispflanzen durch das gezielte Einschleusen von ZmZIP1 resistenter gegenüber bestimmten Schädlingen machen.

Methode auf andere Pflanzen-Pilz-Systeme übertragbar

Die Regensburger Forscher werden künftig diese „sagenhafte List“ bei molekularbiologischen Untersuchungen von Nutzpflanzen weiter anwenden. Im Rahmen des DFG-Sonderforschungsbereichs 924 – „Molekulare Mechanismen der Ertragsbildung und Ertragssicherung bei Pflanzen“ sollen auf diese Weise schnell und kostengünstig verschiedenste Maisproteine auf ihre Funktion in der pflanzlichen Blütenentwicklung getestet werden. Die Wissenschaftler sind überzeugt, dass die von ihnen entwickelte Methode auch auf andere Pflanzen-Pilz-Systeme übertragen werden kann.

bb