Teil 6: Krankheiten, Feinde und Bedrohungen

Krankmachende Organismen sind eine große Bedrohung für Pflanzen und verursachen Dutzende verschiedener Krankheiten. Pilz-, Bakterien- und Virusinfektionen vernichten jährlich etwa ein Drittel der domestizierten Feldfrüchte, und die in der Natur vorkommenden Pflanzen sind auch nicht sicherer. Darüber hinaus gibt es eine weit verbreitete Pflanzenzerstörung durch Pflanzenfresser und Insekten. Glücklicherweise bieten sekundäre Metaboliten den Pflanzen angeborene Abwehrmechanismen, um sie vor diesen zerstörerischen Feinden zu schützen.

Das Wort Virus kommt aus dem Lateinischen und bedeutet „Gift“ und kann schwere körperliche und physiologische Schäden bis hin zum Tod von Pflanzen verursachen. Viren sind sehr klein, noch kleiner als die Hälfte selbst der kleinsten Zellen. Sie haben eine sehr einfache Struktur, die aus einem Kern aus einfachem genetischem Material (entweder DNA oder RNA) und einer äußeren Proteinhülle besteht. Da die Struktur des Virus nicht alle für die Erhaltung des Lebens notwendigen Komponenten enthält, muss es in die Zellen lebender Organismen eindringen. Der Eintritt durch die dicke Wand der Zelle ist schwierig, daher müssen Viren Risse oder Wunden in der Zellwand nutzen oder durch Pollenkörner eintreten. Genetisches Material wird dann in die Zelle injiziert, wo es transkribiert, übersetzt und repliziert wird. Die neu produzierten Viren können durch die Plasmodesmata, Kanäle, die benachbarte Pflanzenzellen miteinander verbinden, in die angrenzenden Zellen wandern. Im weiteren Verlauf dieses Prozesses werden Pflanzenzellen geschädigt und es kommt zu Krankheiten. Mit Viren infizierte Pflanzen zeigen zahlreiche Symptome, darunter verlangsamtes Wachstum, verfärbte Flecken oder beschädigte Blüten, Blätter und Wurzeln.

Bakterien sind eine weitere Art von Mikroorganismen mit potentiell schädlichen Auswirkungen auf Pflanzen. Bakterien sind kleine, einzellige Organismen mit vereinfachten Organellen und einer Zellwand. Es gibt viele Mechanismen, mit denen Bakterien in Pflanzenzellen eindringen, zu denen sie oft von Insekten, Tieren, Wind oder Wasser getragen werden. Auch der Mensch kann bakterielle Infektionen verursachen, wenn er an den Pflanzen mit infizierten Werkzeugen arbeitet, abgestorbenes Pflanzenmaterial unsachgemäß entsorgt oder infizierte Pflanzen in den gleichen Bereich wie gesunde Pflanzen einbringt. Wie für die Viren ist es auch für Bakterien schwierig, in Pflanzenzellen einzudringen, daher müssen sie natürliche Öffnungen (z. B. Spaltöffnungen) nutzen oder die Zelle verletzen, um sich hineinzuschleichen, die Zelle zu infizieren und schließlich den Zelltod herbeizuführen. Sind keine geeigneten Wirtszellen verfügbar, können mache Bakterien einen Ruhezustand einnehmen, bis ein geeigneter Wirt verfügbar wird. Zu den durch Bakterien verursachten Pflanzenkrankheiten gehören Fäulnis, Verfärbung, Welken, Gewebeschorf oder Narbenbildung, Überwucherungen, Gallen und Pflanzenkrebs.