Überblick über wissenschaftliche Forschungspublikationen und Fortschritte in der Biokontrolle
Wie sich Trichoderma asperellum Stamm T34 als Strategie zur Bekämpfung von Ambrosia-Käfern auszeichnet.
Bei diesem Eintrag handelt es sich um eine Rezension , die auf zwei Veröffentlichungen von Forschern der Universität Catania basiert: „Mikrobielle Mutualismusunterdrückung durch Trichoderma- und Bacillus-Arten zur Bekämpfung des invasiven Ambrosiakäfers Xylosandrus compactus“ und „Erforschung des Potenzials synthetischer und biologischer Fungizide zur Bekämpfung des pilzfressenden Ambrosiakäfers Xylosandrus compactus“.
Verschiedene mögliche Bekämpfungsstrategien werden verglichen und T34 Biocontrol® sticht hervor sticht bei der Bekämpfung des Ambrosia-Käfers hervor. Es zeigt eine deutlich bessere Wirkung als die anderen untersuchten Produkte, mit sehr relevanten Ergebnissen.
Auf der Grundlage dieser Erkenntnisse haben wir diese Übersichtsarbeit initiiert, um die Ergebnisse und das Potenzial dieser Biokontrollstrategie weiter zu untersuchen.
Ein kleiner Käfer mit großer Wirkung
Xylosandrus compactus (bekannt als Bohrer Schwarzer Zweigbohrer o schwarzer Ambrosiakäfer) ist ein in Asien beheimateter Ambrosiakäfer, der in anderen Regionen zu einem invasiven Schädling geworden ist. Er ist nur 2 mm groß, kann aber eine Vielzahl von Bäumen und Sträuchern von ornamentaler und landwirtschaftlicher Bedeutung befallen, indem er Gänge in deren junge Äste bohrt. Er wurde erstmals 2011 in Europa (Italien) entdeckt und kam 2019 nach Spanien (Mallorca) und breitete sich 2020 nach Katalonien aus. Dieses Insekt verursacht verwelken, Bruch von Astbruch y Zerfall auf den Bäumen, die er befällt, und kann Wälder, Obstplantagen, Baumschulen und städtische Gebiete befallen. Seine geringe Größe und Lebensweise versteckt in auf der Holz erschweren die Bekämpfung mit herkömmlichen Methoden, da Kontaktinsektizide die versteckten Schädlinge kaum erreichen. Aus diesem Grund, X. compactus wird als ernsthafte phytosanitäre Bedrohung angesehen, wenn sie sich etabliert.
Betroffene Kulturen und Pflanzen
Wichtigste landwirtschaftliche Nutzpflanzen:
Zierliche Orchideen
Verschiedene Arten von Zier- und Waldbäumen:
Sie betrifft auch viele andere Arten wie Macadamia, Mango und andere.
Mediterrane Pflanzen in Europa:
Der geheime Partner des Ambrosiakäfers: ein unverzichtbarer Pilz
Der Erfolg von X. compactus ist nicht nur auf den Käfer selbst zurückzuführen, sondern auch auf seine Allianz mit einem symbiontischen Pilz, Ambrosiella xylebori. Die weiblichen Käfer tragen die Sporen dieses Pilzes in speziellen Strukturen auf ihrem Körper. Sie bohren sich in das Holz und bilden einen Gang, sie säen den Pilz an den Tunnelwänden. Ambrosiella xylebori wächst im Inneren des Holzes und ernährt sich von Pflanzengewebe und bedeckt die Gänge mit seinem Myzel und seinen Sporen. Die Larven des Käfers nicht direkt an Holz verfütternsondern verzehren den gezüchteten Pilz, um seine Nährstoffe daraus zu gewinnen. Mit anderen Worten, X. compactus ist ein „Bauernkäfer“: Er baut seine eigene Pilznahrung im Inneren des Baumes an. Diese wechselseitige Beziehung ist so eng, dass die Entwicklung und Fortpflanzung des Käfers sind völlig abhängig von dem PilzOhne ihn können die Larven nicht gedeihen und der Lebenszyklus des Insekts ist unterbrochen.
Allerdings, X. compactus ist nicht nur mit Ambrosiella xyleborisondern auch mit anderen Arten von saprotrophe Pilze (Ambrosiella macrosposa) y Krankheitserreger (Fusarium solani, Epicoccum nigrum), die die an befallenen Pflanzen beobachtete Symptomatik beeinflussen können.
Andererseits ist in vielen Fällen der Pilz Ambrosiella kann auch als Baumkrankheitserreger wirken und den Schaden verstärken: Er verursacht Gewebenekrose (dunkle Läsionen im Holz) und trägt zum Welken des Wirts bei. Diese Insekten-Pilz-Kombination ist also doppelt schädlich: Der Käfer bohrt und verbreitet den Pilz, und der Pilz schwächt oder tötet die befallene Pflanze.
Suche nach einer biologischen Lösung: Angriff auf den Pilz
Traditionell konzentrieren sich die Strategien zur Schädlingsbekämpfung auf die Bekämpfung des Insekts (z. B. mit Insektiziden). Im Falle von Ambrosiakäfern wie X. compactus scheitern herkömmliche Methoden jedoch oft an ihrer kryptischen Lebensweise im Holz und ihrer schnellen Ausbreitung. Hier kommt eine innovative Idee ins Spiel: Wie wäre es, wenn wir statt den Käfer direkt anzugreifen, seinen Nahrungspilz angreifen? Wenn es uns gelingt, Ambrosiella xylebori zu unterdrücken oder zu eliminieren, würden wir X. compactus „die Nahrungsquelle abschneiden“ und ihn daran hindern, neue Generationen zu züchten. Dieser indirekte biologische Bekämpfungsansatz zielt darauf ab, die Achillesferse des Käfers auszunutzen: seinen lebenswichtigen Bedarf an einem mutualistischen Pilz.
Ein vielversprechender Kandidat für diese Aufgabe ist ein anderer Pilz, Trichoderma asperellumspeziell der Stamm T34. Trichoderma sind gutartige Pilze, die in der Landwirtschaft weithin für ihre Fähigkeit bekannt sind, andere Pilze zu bekämpfen (sie sind „mykoparasitisch“), um Platz und Nährstoffe zu konkurrieren und sogar die Abwehrkräfte der Pflanzen zu stimulieren. Insbesondere der Stamm T. asperellum T34 wird aufgrund seiner Wirksamkeit bei der Bekämpfung von Bodenpathogenen kommerziell als Biofungizid bei Nutzpflanzen eingesetzt. Die Forscher stellten die Hypothese auf, dass T34 denselben Lebensraum wie Ambrosiella (das Holz oder die Rhizosphäre der Pflanze) besiedeln und ihn verdrängen oder hemmen könnte, wodurch die Gegenseitigkeit zwischen Insekt und Pilz gestört würde. Kurz gesagt: einen guten Pilz nutzen, um einen schlechten Pilz zu besiegen und so den Schadkäfer auf natürliche Weise zu besiegen.
Überraschende Ergebnisse: Trichoderma vs. Ambrosiella
Forscher der Universität von Catania (Italien) haben Laborstudien durchgeführt, um diese Strategie zu testen. Im Jahr 2022 bewerteten Gugliuzzo et al. verschiedene biologische Bekämpfungsmittel, darunter T . asperellum Stamm T34, gegen X. compactus und dessen Pilz. Die Versuche umfassten In-vitro- (Kulturplatten, auf denen der nützliche Pilz mit A. xylebori konfrontiert wurde) und In-vivo-Tests (von Käfern befallene Zweige, die mit den Biofungiziden behandelt wurden). Die Ergebnisse waren sehr ermutigend: T. asperellum T34 war in der Lage, das Wachstum des Ambrosiella-Pilzes deutlich zu stoppen, und zwar sowohl auf der Platte als auch im Inneren des Holzes. In Petrischalen hemmte T34 etwa 80% des Myzelwachstums von A. xylebori durch schnelles Überwuchern und Konkurrenz. Noch wichtiger ist jedoch, dass dies auf befallenen Zweigen geschah: Mit T34 behandelte Galerien entwickelten kaum Pilze und folglich zogen viele X. compactus-Weibchen in diesen Galerien keine Larven auf. Es wurde beobachtet, dass sich Trichoderma in den Tunneln oder in deren Nähe ansiedelte und Ambrosiella keinen Platz und keine Nährstoffe zur Verfügung stellte.
Im Labor produzierten die Weibchen von X. compactus auf unbehandelten Ästen im Durchschnitt mehr als 20 Nachkommen pro Weibchen (grauer Balken, Kontrolle). Wurden die Äste dagegen mit T. asperellum T34 behandelt, verringerte sich die Zahl der Nachkommen drastisch auf nur noch ~1-4 Nachkommen pro Weibchen (grüner Balken). Dieses Experiment zeigt, dass die Behandlung mit T34 das Wachstum des mutualistischen Pilzes verhindert und damit den Larven von X. compactus die Nahrungsquelle entzieht, was zu einem Zusammenbruch ihrer Reproduktion führt. In vielen Fällen gab es in den mit T34 behandelten Galerien keine lebensfähigen Larven, sondern nur die Mutter und vielleicht einige unentwickelte Eier. Der Unterschied ist bemerkenswert: Ohne den Nährpilz kann der Käfer kaum seine Nachkommenschaft hervorbringen.
Trichoderma waren nicht die einzigen, die getestet wurden. In der Studie von 2022 wurden auch einige Stämme nützlicher Bakterien (Bacillus) getestet, die ebenfalls Potenzial zur Unterdrückung von Ambrosiella zeigten. Bacillus amyloliquefaciens D747 war in der Tat in der Lage, das Vorhandensein des Pilzes in den Stollen zu reduzieren und die Brutproduktion bei hohen Dosen um ~82% zu verringern. Der T. asperellum-Stamm T34 stach jedoch als einer der beständigsten Wirkstoffe hervor: Bei richtiger Anwendung erreichte er eine Reduzierung der Käferbrut um bis zu 95%. Mit anderen Worten: Wo ein Käfer normalerweise etwa 20 Nachkommen produziert, produzierte T34 nur 1. Dieses Maß an Wirksamkeit in vitro und in vivo war ein eindrucksvoller Beweis dafür, dass es möglich ist, die Beziehung zwischen Pilz und Insekt zu sabotieren.
Vom Labor ins Feld: die Zukunft der integrierten biologischen Kontrolle
Ermutigt durch diese Ergebnisse veröffentlichten Costanzo et al. im Jahr 2025 eine Studie, die die Forschung erweiterte und neben biologischen Fungiziden auch Tests mit chemischen Fungiziden umfasste und die Bedingungen näher am Feld simulierte. In diesen Experimenten wurden junge Lorbeerpflanzen (eine Wirtspflanze) mit verschiedenen Fungiziden behandelt, bevor sie dem Käfer ausgesetzt wurden. Synthetische Fungizide (wie Thiophanat-Methyl und Azoxystrobin) zeigten die stärkste Reduzierung der Käferpopulation, da sie den gezüchteten Pilz effektiv abtöteten, indem sie in das Holz eindrangen und die Anzahl der Galerien mit Bruten deutlich reduzierten.
Unter den biologischen Optionen stach jedoch erneut Trichoderma asperellum T34 hervor: Es war das einzige Mittel, das den mutualistischen Pilz auf den behandelten Pflanzen signifikant verlangsamen konnte. Genauer gesagt, halbierte die Anwendung von T34 in der Rhizosphäre der infizierten Lorbeerpflanzen die Länge der Pilzläsionen im Holz (29,47 mm mit T34 gegenüber 60,65 mm bei den Kontrollpflanzen). Diese „Läsion“ ist im Grunde der dunkle Fleck aus abgestorbenem Gewebe, den Ambrosiella verursacht, um sich auszubreiten. Ihre geringere Größe zeigt, dass der Pilz auf den T34-Pflanzen viel weniger aktiv war.
Die beiden anderen untersuchten Produkte, die auf zwei Trichoderma-Stämmen und einem Bacillus basieren, zeigten eine Tendenz zur Verringerung der Läsionslänge (44,11 mm bzw. 50,40 mm), allerdings ohne signifikante Unterschiede im Vergleich zur Kontrolle. Nach Ansicht der Autoren der Studie könnte die Wurzelbesiedlung durch T. asperellum T34 eine systemische Resistenz in der Pflanze induziert haben, die die mutualistische Interaktion zwischen dem Käfer und dem Pilz verändert hat. Diese Studie erweitert das Wissen über den Einsatz von Biofungiziden zur Unterbrechung der Interaktion zwischen X. compactus und seinem wichtigsten Mutualisten, A. xylebori.
Warum hat T34 besonders gut funktioniert? Die Forscher schlagen zwei sich ergänzende Mechanismen vor. Erstens konkurriert T. asperellum T34 direkt mit A. xylebori: Er wächst schneller, nimmt Platz in der Galerie ein und kann Enzyme oder Verbindungen absondern, die den anderen Pilz hemmen. Zweitens stimuliert T34 die natürlichen Abwehrkräfte der Wirtspflanze. Der Beweis dafür war, dass die Anwendung von T34 auf die Wurzeln des Lorbeerbaums eine systemische Reaktion des Baums auslöste, die eine Pilzbesiedlung in seinen Gefäßen weniger begünstigte. Mit anderen Worten, der Baum „verteidigt sich besser“, wenn seine Wurzeln von T34 besiedelt werden, ein Phänomen, das als induzierte systemische Resistenz bekannt ist. Diese doppelte Wirkung macht T34 zu einem wertvollen Verbündeten.
Eine vielversprechende Strategie zur Bekämpfung des Schädlings
Zusammengenommen zeigen diese Studien ein innovatives Konzept: die Bekämpfung eines Insektenschädlings durch den Angriff auf seine essentielle Mikrobiota. Diese Strategie der integrierten Schädlingsbekämpfung eröffnet einen selektiveren und ökologischeren Weg der Bekämpfung: Biokontrolle durch Veränderung des Mykobioms des Insekts.
Die Unterbrechung der Gegenseitigkeit von Ambrosia stellt einen interessanten Paradigmenwechsel im Schutz von Wäldern und Landwirtschaft dar. Anstatt Breitspektrum-Fungizide oder Insektizide einzusetzen (die der Artenvielfalt schaden können), wird ein nützlicher Organismus eingeführt, der den Schädling auf natürliche Weise entwaffnet.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der Einsatz von Trichoderma asperellum T34 gegen Xylosandrus compactus eine vielversprechende und umweltfreundliche biotechnologische Strategie ist. Die Studien von Gugliuzzo et al. (2022) und Costanzo et al. (2025) liefern einen soliden Beweis dafür, dass die Symbiose zwischen Pilz und Insekt tatsächlich funktioniert und stellen einen Hoffnungsschimmer im Kampf gegen einen verheerenden invasiven Käfer dar. Mit Biofungiziden wie dem T34-Pilz an unserer Seite ist es möglich, Wälder und Nutzpflanzen weniger durch den Einsatz von Chemikalien zu schützen, sondern vielmehr durch die Nutzung der natürlichen Rivalitäten zwischen Mikroorganismen. Eine winzige grüne Trichoderma-Spore könnte der Schlüssel sein, um diesen winzigen, aber zerstörerischen Ambrosia-Käfer zu stoppen.
Bibliographie
- Costanzo, M. B., Gugliuzzo, A., Vitale, A., Puglisi, I., Visentin, S., Pane, A., Cascone, P., Pappalardo, V., Guerrieri, E., & Conti, E. (2025). Erforschung des Potenzials synthetischer und biologischer Fungizide zur Bekämpfung des pilzfressenden Ambrosiakäfers Xylosandrus compactus. PLOS ONE, 20(7), e0329063. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0329063
- Gugliuzzo, A., Vitale, A., Puglisi, I., Pane, A., Pappalardo, V., Cascone, P., Guerrieri, E., & Conti, E. (2022). Mikrobielle Mutualismus-Unterdrückung durch Trichoderma- und Bacillus-Arten zur Bekämpfung des invasiven Ambrosiakäfers Xylosandrus compactus. Biological Control, 170, 104929. https://doi.org/10.1016/j.biocontrol.2022.104929
- Leza, M., Nunez, L., Riba, J. M., Comparini, C., Roca, A., & Gallego, D. (2020). Erster Nachweis des Schwarzen Zweigbohrers, Xylosandrus compactus (Coleoptera: Curculionidae, Scolytinae) in Spanien. Zootaxa, 4767(2), 337-340. https://doi.org/10.11646/zootaxa.4767.2.9
- EPPO (European and Mediterranean Plant Protection Organization) (n.d.). Xylosandrus compactus. EPPO Globale Datenbank. https://gd.eppo.int/search?k=Xylosandrus+compactus
- Generalitat de Catalunya. Abteilung für Klimamaßnahmen, Ernährung und ländliche Agenda. (2023). Phytosanitäre Auswirkungen. Taula sectorial de la Fruita Seca . https://ruralcat.gencat.cat/documents/20181/11400265/punt+3-+Afectacions+fitosanitaries+Taula+Sectorial+FS+2023.pdf/0b3aa598-f30a-4bc6-a916-32718d078d0c
- Generalitat de Catalunya. Departament d’Acció Climàtica, Alimentació i Agenda Rural. (n.d.). Fitxa tècnica de Xylosandrus compactus. https://agricultura.gencat.cat/web/.content/ag_agricultura/ag02_sanitat_vegetal/ag02_02_plagues/documents_fulls_informatius/fitxers_estatics/fi-xylosandrus-compactus.pdf
- Ruralcat (n.d.). Neue Schädlinge, die Zierpflanzen befallen: Ripersiella hibisci. Xylosandrus compactus . https://ruralcat.gencat.cat/documents/20181/9596914/punt+5.2.-+RH+i+XC+TS+Flor_.pdf/775e4f19-78cc-4bcd-90d9-6ee4e8cba6fc
