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Petunien mit reduziertem Nektargehalt: Mogeln zahlt sich nicht aus

Einer Forscherin der Universitäten Neuchâtel und Bern ist es gelungen, eine Petunienlinie zu züchten, die signifikant weniger Nektar und mehr Samen produzieren kann als das Original. Diesem positiven Effekt steht jedoch die Tatsache gegenüber, dass die Bestäuber die Zeit bedeutend reduzieren, die sie an den Blüten trinken, welche wenig Nektar anbieten. Dies wiederum zieht eine geringere Samenproduktion nach sich. Anna Brandenburg kommt am Ende der Studie, die im Rahmen des Nationalen Forschungsschwerpunkts (NCCR) Plant Survival durchgeführt wurde, zur Schlussfolgerung, dass die Aufwand- und Ertragsbilanzen für die Petunie neutral bleiben. Sie wird ihre Ergebnisse auf der Tagung der Internationalen Gesellschaft für Chemische Ökologie (ISCE), die Ende Juli in Tours (F) stattfindet, präsentieren.

In den meisten Beziehungen zwischen Pflanzen und Bestäubern spielt Nektar eine Hauptrolle als Entschädigung für den Aufwand, den der Bestäuber betreibt. Im Gegensatz dazu gibt es bestimmte Orchideen, die ihre Bestäuber nicht mit Nektar bezahlen. Indem sie auf die Nektarproduktion verzichten, sparen diese Pflanzen Energieressourcen, die sie für sich selber nutzen können, entweder um kräftiger zu werden, mehr Samen produzieren zu können oder um ihre Abwehrmechanismen gegen Schädlinge zu verbessern. Es war naheliegend, diese «kostengünstige» Bestäubungsbeziehung auch bei Kulturpflanzen zu testen, um so den Ertrag zu erhöhen. Diese Fragestellung liegt der Dissertation von Anna Brandenburg zu Grunde, die unter der gemeinsamen Leitung von Redouan Bshary (Universität Neuchâtel) und Cris Kuhlemeier (Universität Bern) erstellt wurde.

Die Arbeit hatte zum Ziel, die Auswirkungen einer Reduktion der Nektarproduktion bei der Petunie auf ihre Bestäuber zu untersuchen. Die Petunie gehört zur Familie der Nachtschattengewächse - ebenso wie Kartoffeln und Tomaten. Dies macht sie für den Gemüseanbau zu einem interessanten Studienobjekt.

Während der Forschungsarbeit musste die Biologin zunächst eine neue Methode entwickeln, um geeignete Pflanzen zu erhalten. Es mussten Sorten gezüchtet werden, die im Verhältnis zur Elternpflanze Petunia axillaris einen signifikanten Unterschied in der Nektarproduktion aufwiesen. Nach mehrfachen Kreuzungen zwischen der Ursprungsart und P. integrifolia ist es der jungen Biologin gelungen, Nachkommen zu kultivieren, die ein dreimal geringeres Nektarvolumen als das von P. axillaris produzieren.

Anna Brandenburg führte die Bestäubung der neuen Zuchtlinie von Hand durch. Dabei konnte sie zwei günstige Auswirkungen der Nektarreduktion beobachten. Petunien mit verringertem Nektarvolumen produzierten 20 bis 30 % mehr Samen als P. axillaris. Hinzu kommt, dass die neue Zuchtlinie im Verhältnis zu P. axillaris doppelt soviel Methylbenzoat verströmt; ein Duftstoff, der für die Orientierung der bestäubenden Falter eine Rolle spielt. Dieses Ergebnis muss allerdings noch überprüft werden, denn die Luft in den Gewächshäusern war von den Duftstoffen oft übersättigt.

Sobald hingegen natürliche Bestäuber ins Spiel kommen, ändert sich alles. Tabakschwärmer (Manduca sexta) reduzieren ihre Trinkzeit bedeutend, wenn sie auf Blüten stossen, die ihnen weniger Nektar zur Verfügung stellen. Sie verringern so die Pollenernte, was eine drastische Reduktion der produzierten Samen zur Folge hat. Aus dieser Arbeit geht ausserdem hervor, dass die Tabakschwärmer in der Lage sind, Pflanzen zu erkennen, die mogeln - dass es sich hierbei um eine angeborene Fähigkeit handelt, haben Vergleichstests aufgezeigt.

Quellenangabe:

Anna Brandenburg: The effect of nectar reduction in Petunia axillaris on foraging behaviour of noctural hawkmoths, observed in laboratory and field behavioural assays; Thèse de doctorat 2121; Université de Neuchâtel, 2009.

Quelle: Universität Neuchâtel

13.07.2010