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Expertin im Reich der Pilze

Professorin Eva Stukenbrock erforscht die Wechselwirkungen von Pilzen und ihren Wirtsorganismen, vor allem im Hinblick auf die Krankheitsentstehung. Mit dieser Expertise wurde sie kürzlich in das internationale Wissenschaftskolleg CIFAR aufgenommen.

Weizenblatt, von einem Pilz befallen
© Dr. Janine Haueisen

Ein mit dem Pilz »Zymoseptoria tritici« befallenes Weizenblatt zeigt die typischen Anzeichen der sogenannten Blattdürre, die zu drastischen Ernteausfällen führen kann.

Das Canadian Institute for Advanced Research (CIFAR) in Toronto ist eines der international führenden Wissenschaftskollegs und zählt zu den bedeutendsten Denkfabriken weltweit. Es vereint führende internationale Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler verschiedener Disziplinen, die gemeinsam Lösungen für globale Probleme in Gesundheit, Technik und Umwelt entwickeln.

Seit 2019 ist auch Eva Stukenbrock, Professorin für Umweltgenomik an der Universität Kiel und Fellow am Plöner Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie, Teil dieser angesehenen Gemeinschaft von Forschenden. Im neuen CIFAR-Forschungsbereich »The Fungal Kingdom: Threats & Opportunities« (deutsch: »Das Reich der Pilze: Gefahren & Potenziale«) wird sie gemeinsam mit internationalen Expertinnen und Experten die zahlreichen Facetten der Pilz-Biologie aus verschiedenen Perspektiven erforschen, um neuartige Strategien zur Beherrschung der von ihnen ausgehenden Risiken und zur Nutzung ihres Potenzials zu entwickeln.

Professorin Eva Stukenbrock
© Stefan Kolbe, Uni Kiel

Eva Stukenbrock, Professorin für Umweltgenomik an der Universität Kiel

Mit der Berufung würdigt das kanadische Institut Eva Stukenbrocks herausragende Arbeiten zu den Beziehungen von Pflanzen und Mikroorganismen, der ihnen zugrundeliegenden evolutionären Genomik und künftigen Anwendungen im nachhaltigen Pflanzenschutz. Ein besonderer Fokus ihrer Forschung liegt auf bestimmten Pilzen, die als Schädlinge den Weizenanbau massiv bedrohen und zu deren Bekämpfung sie auf evolutionären Mechanismen beruhende Schutzmaßnahmen entwickelt. Das CIFAR bestätigt mit Stukenbrocks Ernennung den Stellenwert ihrer Forschungsarbeit.

Neben Tieren und Pflanzen bildet das Reich der Pilze die dritte Domäne des Lebens auf der Erde. Es umfasst von essbaren Exemplaren bis hin zu problematischen, krankheitserregenden Pilzen rund sechs Millionen Arten, die die Gesundheit, Ernährungssicherheit und die Umwelt im Allgemeinen auf vielschichtige Weise beeinflussen. Dabei sind insbesondere die potenziellen Gefahren, die von Pilzen ausgehen und zum Beispiel zu Epidemien oder dramatischen Ernteeinbußen führen können, bisher nicht sicher beherrschbar. Gleichzeitig sind Pilze der Ursprung vieler hilfreicher Stoffe und liefern zum Beispiel die Grundlage antibiotischer Wirkstoffe oder unverzichtbare Zutaten für Lebensmittel.

»Das Fellowship bedeutet eine besondere Anerkennung meiner Arbeit, für die ich sehr dankbar bin«, kommentierte Stukenbrock ihre Ernennung. »Das CIFAR gibt mir damit die Möglichkeit, unsere transdisziplinäre Forschung an Pflanzenschädlingen auch auf internationaler Ebene weiterzuführen. Dieser zusätzliche Impuls wird uns dabei helfen, in Zukunft in Kiel und im internationalen Verbund Lösungsansätze zum Wohle der Pflanzengesundheit und Ernährungssicherheit zu entwickeln«, so Stukenbrock weiter.

Eine Herausforderung sei zum Beispiel der große Bedarf an nachhaltigen Pflanzenschutzstrategien. Viele Schädlinge, darunter zahlreiche Pilze, werden immer schneller unempfindlich gegen Pflanzenschutzmittel. Zusammen mit Kolleginnen und Kollegen des »Kiel Plant Center« an der Uni Kiel erforscht die Wissenschaftlerin neuartige Schutzkonzepte, die auf Erkenntnissen zur gegenseitigen evolutionären Anpassung von Schädling und Pflanze beruhen.

Um die Erforschung der vielfältigen und komplexen Potenziale der Pilze voranzutreiben, hat das CIFAR den neuen transdisziplinären Forschungsbereich 2019 offiziell ins Leben gerufen. Die neugegründete »Fungal Kingdom«-Arbeitsgruppe traf sich im November 2018 erstmals in Toronto, um das Forschungsprogramm der kommenden Jahre zu diskutieren. Eine zentrale Frage ist dabei, auf welchen Wegen Pilze Resistenzen gegenüber verschiedenen Behandlungsstrategien ausbilden und wie man diese möglicherweise umgehen kann. Stukenbrocks Arbeiten zu den genetischen Mechanismen der gegenseitigen evolutionären Anpassung von Pilzen und Weizenpflanzen eröffnen hierbei neuartige Perspektiven für einen nachhaltigen Pflanzenschutz.

Die gegenseitigen Anpassungen von Organismen und schädlichen Pilzen und die damit zusammenhängende Resistenzevolution zum Beispiel gegenüber Pestiziden ist bei Pflanzen hinsichtlich der genetischen und molekularen Ursachen allgemein besser erforscht als bei Menschen oder Tieren. Die CIFAR-Forschungsgruppe hofft daher, aus den Erkenntnissen zu Pflanzenschädlingen auch Rückschlüsse auf die Mechanismen menschlicher und tierischer Pilzerkrankungen ziehen zu können. In diesem Sinne soll künftig auch die Rolle der Pilze als Teil des menschlichen Mikrobioms und ihre mögliche Beteiligung an der Krankheitsentstehung untersucht werden, die bislang noch wenig wissenschaftliche Beachtung fand.

Autor: Christian Urban

Weitere Informationen
CIFAR-Fellow Prof. Eva H. Stukenbrock:
www.cifar.ca/bio/eva-h.-stukenbrock
Research Program »Fungal Kingdom: Threats & Opportunities«, CIFAR:
www.cifar.ca/research/program/fungal-kingdom

Denkfabrik CIFAR

Aufgabe des Canadian Institute for Advanced Research (CIFAR) ist seit seiner Gründung 1982, interdisziplinäre Forschungsteams unter Beteiligung führender Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus aller Welt zu schaffen, die sich wissenschaftlichen Themen mit besonderer gesellschaftlicher Relevanz widmen. Seit der Gründung des Instituts gehörten ihm insgesamt 19 Nobelpreisträgerinnen und Nobelpreisträger an, aktuell zählen über 400 wissenschaftliche Mitglieder aus 23 Nationen zu diesem renommierten Kreis. Sie bearbeiten 13 fachübergreifende Forschungsprojekte mit zum Beispiel lebenswissenschaftlichen, sozialen oder technischen Fragestellungen. Dafür steht den CIFAR-Forschungsteams ein jährliches Gesamtbudget von umgerechnet rund 28 Millionen Euro zur Verfügung. cu

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