JLU-Insektenforschung koordiniert den Kampf gegen invasive Fruchtfliegenarten
EU fördert das Verbundprojekt mit insgesamt 7 Millionen Euro – Zum Schutz der europäischen Obst- und Gemüseproduktion sollen Agrarschädlinge an der Fortpflanzung gehindert werden
Nr. 104 • 4. Juli 2022
Sie stehen ganz weit oben auf der Prioriätenliste der Europäischen Union für invasive Agrarschädlinge: Die Orientalische Fruchtfliege (Bactrocera dorsalis) und die Pfirsichfruchtfliege (Bactrocera zonata). Sie zählen zu den bedeutendsten schädlichen Fruchtfliegenarten weltweit und können die Obst- und Gemüseernte in betroffenen Ländern massiv gefährden. Die Europäische Union will die Verbreitung der beiden Arten schon in einem sehr frühen Stadium verhindern und fördert zu diesem Zweck das internationale Forschungsprojekt REACT (Rapid elimination of invasive agricultural insect pest outbreaks by tackling them with Sterile Insect Techniques programs) mit insgesamt 7 Millionen Euro. Davon fließen 1,5 Millionen Euro an die Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU), die das Konsortium unter der Leitung von Prof. Dr. Marc F. Schetelig ab November koordinieren wird.
„Als Vorlage für die neue Bactrocera-Bekämpfungsstrategie dient uns die Mittelmeerfruchtfliege“, erläutert Koordinator Prof. Dr. Marc Schetelig, Leiter der Abteilung Insektenbiotechnologie im Pflanzenschutz an der JLU. Mit dieser Art wurde die sogenannte Sterile-Insekten-Technik (SIT) seit langem etabliert und findet breite Anwendung im Feld. Die Grundidee der SIT ist es, durch die Freilassung von sterilen, also unfruchtbaren, Artgenossen die Fortpflanzungskapazität einer bestimmten Spezies zu minimieren. Dafür wird das Schadinsekt in großen Mengen gezüchtet, sterilisiert und anschließend in den betroffenen Gebieten freigelassen. Paaren sich die Weibchen im Feld dann mit einem unfruchtbaren Männchen, bleibt der Nachwuchs aus und die Population verkleinert sich. Die Freisetzung von rein männlichen Populationen in SIT-Programmen ist weitaus effektiver als sogenannte „Bisexual releases“ - also das Freilassen von sterilen Männchen und Weibchen gleichzeitig. Daher wird das Team von Prof. Schetelig in Gießen ab November vergleichende Genomanalysen durchführen und genetische Systeme zur Geschlechtertrennung entwickeln und evaluieren. „Die Systeme werden gebraucht, um die Zucht von rein männlichen Populationen zu ermöglichen“, sagt der Insektenforscher.
REACT zielt damit auf die Entwicklung langfristiger, umweltfreundlicher Strategien und neuartiger, nachhaltiger Instrumente zum Schutz der europäischen Obst- und Gemüseproduktion ab. Das Projekt will ganzheitlich vorgehen, um die Kapazitäten zur Vorbeugung, Identifizierung, Überwachung und Bekämpfung der Schädlinge zu verbessern. Um die Invasionsrisiken zu bewerten, wird REACT die wichtigsten Faktoren und Treiber für frühe Invasionsprozesse, die Quellen und die Dynamik der eindringenden Populationen sowie geeignete Hotspots für die Ansiedlung von Arten in Verbindung mit der Analyse der potenziellen ökologischen und sozioökonomischen Auswirkungen von Invasionen beschreiben.
„Wir haben uns zum Ziel gesetzt, einen Leitfaden für eine Schädlingsbekämpfung zu entwickeln, die frei von Pestiziden ist, die einer großen Vielfalt von EU-Fruchtanbau und -Handel unter sich ändernden klimatischen, rechtlichen und regulatorischen Bedingungen gerecht wird und die in der Lage ist, Ökosysteme und biologische Vielfalt zu schützen und gleichzeitig die Lebensmittelsicherheit zu verbessern“, erklärt Prof. Schetelig.
Zur Bekämpfung von Invasionen im Anfangsstadium soll REACT eine neuartige, schnelle und kostengünstige Lösung zum Abfangen von Invasionen entwickeln. Zu den geplanten Strategien und Instrumenten gehören unter anderem eine bioinformatische Pipeline zur Entwicklung genetischer Systeme zur Geschlechtertrennung für die Zielarten, Marker zur Bewertung der Qualität von gezüchteten Fliegenstämmen und Nahrungsergänzungsmittel für eine verbesserte Massenaufzucht.
Des Weiteren soll die Durchführbarkeit des SIT-Konzepts zur frühen Ausrottung einer invasiven Schädlingsart in Europa am Beispiel der Mittelmeerfruchtfliege Ceratitis capitata gezeigt werden. Dafür werden sterile Mittelmeerfruchtfliegen-Männchen in Gebieten mit geringem Schädlingsvorkommen freigesetzt, um ein Invasionsszenario zu simulieren. Das Programm und seine sozioökonomischen Auswirkungen sollen gemeinsam mit Interessengruppen und verschiedenen Akteuren bewertet werden.
JLU-Präsident Prof. Dr. Joybrato Mukherjee gratulierte Prof. Schetelig zu der Förderung und betonte: „Es freut mich sehr, dass dieses Konsortium, das einen wichtigen Beitrag zur Ernährungssicherheit in Europa leisten soll, an der JLU koordiniert wird. Dies ist ein weiterer Beleg dafür, wie zukunftsträchtig die in Gießen begründete Insektenbiotechnologie ist.“
Das Verbundprojekt wird im Rahmen der EU-Förderlinie RIA (Research and Innovation Actions) gefördert. Bei den europäischen Verbundprojekten werden die Schaffung und bessere Verbreitung neuer Erkenntnisse, Technologien und nachhaltiger Lösungen zur Stärkung der Wettbewerbsfähigkeit der europäischen Industrie unterstützt, um zur Bewältigung der großen gesellschaftlichen Herausforderungen beitragen zu können. Die Ziele der Maßnahmen orientieren sich dabei an der Agenda 2030 der Vereinten Nationen für nachhaltige Entwicklung, den Zielen für nachhaltige Entwicklung (Sustainable Development Goals - SDGs) und dem Pariser Klimaschutzübereinkommen.
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Prof. Dr. Marc F. Schetelig
Abteilung für Insektenbiotechnologie im Pflanzenschutz
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