How fungi recognize (and infect) plants | Mennat El Ghalid

Übersetzung: Teresa Zuhl Lektorat: Cristobal Pohle Vazquez

"Will the blight end the chestnut?

"Geht die Kastanie am Pilz zugrunde?

The farmers rather guess not.

Die Bauern hoffen es nicht.

It keeps smouldering at the roots

Er schwelt in der Wurzel

And sending up new shoots

und breitet sich aus,

Till another parasite

bis ein anderer Parasit

Shall come to end the blight."

Schluss macht mit dem Pilz." [Gedicht von Robert Frost, 1936]

At the beginning of the 20th century,

Zu Beginn des 20. Jahrhunderts

the eastern American chestnut population, counting nearly four billion trees,

fielen fast 4 Milliarden Amerikanische Kastanien

was completely decimated by a fungal infection.

dem Schimmel zum Opfer.

Fungi are the most destructive pathogens of plants,

Pilze sind die schädlichsten Krankheitserreger der Pflanzen

including crops of major economic importance.

und zerstören auch ökonomisch wichtige Kulturpflanzen.

Can you imagine that today,

Können Sie sich vorstellen, dass heute weltweit jährlich

crop losses associated with fungal infection

are estimated at billions of dollars per year, worldwide?

Ernteschäden in Milliardenhöhe durch Schimmelbefall entstehen?

That represents enough food calories to feed half a billion people.

Das sind genug Kalorien, um eine halbe Milliarde Menschen zu ernähren.

And this leads to severe repercussions,

Das hat schwere Folgen,

including episodes of famine in developing countries,

darunter Hungersnöte in Entwicklungsländern,

large reduction of income for farmers and distributors,

stark verminderte Einkünfte für Bauern und Vertreiber,

high prices for consumers

hohe Preise für Kunden

and risk of exposure to mycotoxin, poison produced by fungi.

und das Risiko der Freisetzung von Pilzgiften.

The problems that we face

Unser Problem ist,

is that the current method used to prevent and treat

dass Methoden zur Vorbeugung

und Behandlung dieser furchtbaren Krankheiten

those dreadful diseases,

such as genetic control, exploiting natural sources of resistance,

wie z. B. Genetik, natürliche Resistenz,

crop rotation or seed treatment, among others,

Fruchtwechsel oder Saatgutbehandlung

are still limited or ephemeral.

ihre Grenzen haben oder kurzlebig sind.

They have to be constantly renewed.

Sie müssen ständig überarbeitet werden.

Therefore, we urgently need to develop more efficient strategies

Wir brauchen dringend effizientere Strategien.

and for this, research is required to identify biological mechanisms

Dafür müssen biologische Mechanismen erforscht werden,

that can be targeted by novel antifungal treatments.

auf welche neue Methoden zur Pilzbekämpfung wirken können.

One feature of fungi is that they cannot move

Eine Eigenschaft von Pilzen ist, dass sie sich nicht bewegen können,

and only grow by extension to form a sophisticated network,

sich durch Wachstum ausbreiten und ein komplexes Geflecht bilden,

the mycelium.

das Myzel.

In 1884, Anton de Bary, the father of plant pathology,

Schon 1884 hat Anton de Bary,

der Vater der Pflanzenpathologie,

was the first to presume that fungi are guided by signals

als Erster vermutet,

dass Pilze durch Signale der Wirtspflanze geleitet werden,

sent out from the host plant,

meaning a plant upon which it can lodge and subsist,

also einer Pflanze, auf der Pilze leben und von der sie sich ernähren.

so signals act as a lighthouse

Diese Signale funktionieren wie ein Leuchtturm, durch welchen der Pilz

for fungi to locate, grow toward, reach

die Pflanze aufspürt,

in ihre Richtung wächst,

sie erreicht

and finally invade and colonize a plant.

und sich letztendlich auf ihr niederlässt und sie befällt.

He knew that the identification of such signals

Er wusste, dass die Erkennung solcher Signale

would unlock a great knowledge that then serves to elaborate strategy

der Schlüssel zu großem Wissen war,

mit welchem Strategien zur Unterbrechung des Zusammenspiels

to block the interaction between the fungus and the plant.

von Pilz und Pflanze entwickelt werden können.

However, the lack of an appropriate method at that moment

Allerdings fehlten ihm zu jener Zeit die passenden Methoden,

prevented him from identifying this mechanism at the molecular level.

um diesen Mechanismus auf molekularer Ebene zu erforschen.

Using purification and mutational genomic approaches,

Dank Aufreinigung und mutationsgenetischer Methoden

as well as a technique

sowie einer Technik zur Messung des gerichteten Hyphenwachstums,

allowing the measurement of directed hyphal growth,

today I'm glad to tell you that after 130 years,

kann ich Ihnen sagen, dass heute, 130 Jahre später,

my former team and I could finally identify such plant signals

mein ehemaliges Team und ich endlich diese Pflanzensignale

by studying the interaction between a pathogenic fungus

durch die Untersuchung des Zusammenspiels

zwischen dem krankheitserregenden Schimmelpilz Fusarium Oxysporum

called Fusarium oxysporum

and one of its host plants, the tomato plant.

und seinem Wirt,

der Tomatenpflanze, ermitteln konnten.

As well, we could characterize

Wir erkannten außerdem

the fungal receptor receiving those signals

den Rezeptor dieser Signale im Pilz

and part of the underlying reaction occurring within the fungus

sowie Teil der Reaktion, die in ihm stattfindet

and leading to its direct growth toward the plant.

und zu seinem Wachstum zur Pflanze hin führt.

(Applause)

(Applaus)

Vielen Dank.

(Applaus)

Thank you.

(Applause)

Das Wissen um diese molekularen Prozesse

The understanding of such molecular processes

offers a panel of potential molecules

gibt uns potenzielle Moleküle,

that can be used to create novel antifungal treatments.

mit welchen neue Schimmelbekämpfungsmittel entwickelt werden können.

And those treatments would disrupt

Solche Mittel würden

die Wechselwirkung zwischen Pilz und Pflanze unterbinden,

the interaction between the fungus and the plant

either by blocking the plant signal

entweder durch Blockierung des Pflanzensignals

or the fungal reception system which receives those signals.

oder des Pilzrezeptors, der diese Signale empfängt.

Fungal infections have devastated agriculture crops.

Schimmelbefall hat ganze Ernten zerstört.

Wir befinden uns in einer Zeit,

Moreover, we are now in an era

where the demand of crop production is increasing significantly.

in der ständig mehr erzeugt werden muss.

And this is due to population growth, economic development,

Das liegt an Bevölkerungswachstum, wirtschaftlicher Entwicklung,

climate change and demand for bio fuels.

Klimawandel und der Nachfrage nach Biokraftstoff.

Our understanding of the molecular mechanism

Unser Verständnis der molekularen Mechanismen

of interaction between a fungus and its host plant,

hinter dem Zusammenspiel von Schimmelpilz und Wirt,

such as the tomato plant,

wie zum Beispiel der Tomatenpflanze,

potentially represents a major step towards developing more efficient strategy

ist potenziell ein großer Schritt

in Richtung Entwicklung eines besseren Schimmelschutzes für Pflanzen.

to combat plant fungal diseases

and therefore solving of problems that affect people's lives,

Dadurch würden Probleme gelöst werden,

die sich auf Mensch, Ernährungssicherung und wirtschaftliches Wachstum auswirken.

food security and economic growth.

Thank you.

Vielen Dank.

(Applause)

(Applaus)