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Sterile Insekten-Technik

Neue Strategien gegen Mücken und weitere Schädlinge

| Autor/ Redakteur: Sabine Dzuck* / Dr. Ilka Ottleben

Südamerika kämpft gegen Tigermücken, die Gelbfieber, Denguefieber und das Zika-Virus übertragen. In Mitteleuropa befürchten Wein- und Obstbauern in diesem Jahr wieder massive Ernteausfälle durch Kirschessigfliegen. Da herkömmliche Methoden zunehmend versagen, entwickeln Fraunhofer-Forscher in Gießen neue, artspezifische Strategien gegen Schadinsekten.

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2014 sorgte die Kirschessigfliege, Drosophila suzukii, in vielen Regionen Mitteleuropas für massive Ernteausfälle bei Kirschen, Himbeeren, Pflaumen und Trauben.
2014 sorgte die Kirschessigfliege, Drosophila suzukii, in vielen Regionen Mitteleuropas für massive Ernteausfälle bei Kirschen, Himbeeren, Pflaumen und Trauben.
(Bild: © Foto Marc F. Schetelig)

Aachen, Gießen– Wenn Prof. Marc F. Schetelig Besucher durch seine Labors am Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und angewandte Oekologie IME in Gießen führt, öffnet er auch die Tür zur 27-Grad-Klimakammer, in der Tausende von Tigermücken (Aedes aegypti) in Netzkäfigen leben. „Die Weibchen müssen wir mit 37°C warmem Rinder- oder Schweineblut direkt vom Schlachter füttern, damit sie Eier legen“, erklärt der Biologe. „Die Eier geben wir dann in Wasserschalen, wo die Larven schlüpfen und sich verpuppen.“

Schetelig ist Experte für die Sterile Insektentechnik, kurz SIT, die durch massenhafte Freisetzung steriler Männchen die Population von Schadinsekten dezimiert. Mit seiner Forschungsgruppe, die zu dem vom Land Hessen geförderten LOEWE Zentrum für Insektenbiotechnologie & Bioressourcen gehört, entwickelt er Methoden, die die Effektivität der Sterilen Insektentechnik steigern und einen Transfer der Technik auf weitere Schädlinge zulassen.

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Genetische Schalter ein- und ausschalten

Am weitesten gediehen sind seine Arbeiten mit der Kirschessigfliege, Drosophila suzukii, die aus Südostasien stammt und sich weltweit ausbreitet. Die Weibchen legen kurz vor der Ernte ihre Eier in die reifen Früchte, wenn die Bauern in der Regel nicht mehr mit Insektiziden spritzen dürfen. Somit umgeht die Fliege auch wirksame Insektizide, und eine effektive Bekämpfungsstrategie ist nicht auf dem Markt. 2014 sorgte die Kirschessigfliege in vielen Regionen Mitteleuropas bereits für massive Ernteausfälle bei Kirschen, Himbeeren, Pflaumen und Trauben. Im Jahr 2015 kam es wegen des heißen, trockenen Sommers nicht zur befürchteten Massenvermehrung. In diesem Jahr könnte das regnerische Frühsommer-Wetter die Ausbreitung wieder begünstigen.

Schetelig hat ein genetisches System konstruiert. Es bewirkt, dass die Nachkommen der Fliegen bereits im Embryonalstadium sterben. Wenn sich männliche Fliegen, die dieses System tragen, mit den natürlich vorkommenden Weibchen paaren, schlüpfen aus den befruchteten Eiern keine Larven. Das genetische System enthält aber auch einen Schalter, mit dem sich das Programm ausschalten lässt. Dieser Schalter kann durch Füttern des Antibiotikums Tetrazyklin umgelegt werden. Durch Tetrazyklin-haltiges Futter lässt sich der Fliegenstamm im Labor züchten und weiter vermehren. „Die neu entwickelten Systeme haben im Gegensatz zu anderen verfügbaren genetischen Systemen den Vorteil, dass kein Antibiotikum für die Larven benötigt wird und man nur geringe Mengen für die erwachsenen Fliegen verwenden muss. Somit gelangt kein Antibiotikum in die Umwelt“, sagt Schetelig.

Zur Erleichterung der Massenzucht verankert die Forschergruppe ein weiteres genetisches System im Erbgut. Es kann bewirken, dass alle Weibchen bereits im Embryonalstadium absterben. „Mit diesem Sexing-System können wir die Effektivität der Massenzucht deutlich steigern, da wir nur Männchen großziehen“, erklärt Schetelig. Bei den meisten bisher üblichen Zuchtmethoden müssen die Weibchen vor der Massenfreisetzung teilweise manuell aussortiert werden.

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