Symbionten von Getreideschädlingen

Mehrere Käfer der Familien Anobiidae, Bostrychidae und Silvanidae sind wirtschaftlich bedeutsame Schädlinge von gelagerten Produkten, incl. Getreide, getrockneten Früchten und Holz. Interessanterweise sind viele von ihnen mit mikrobiellen Symbionten assoziiert, die ihnen ein Leben unter diesen harschen Bedingungen ermöglichen. Die Bostrychidae und Silvanidae sind mit nah verwandten Bacteroidetes Bakterien assoziiert, die in spezialisierten Organen vorkommen und spezifisch Produkte des Shikimat-Stoffwechselweges bereitstellen, welche zum Aufbau der Kutikula wichtig sind. Anobiidae beherbergen hingegen unterschiedliche Hefen im Epithel von mehreren Darmausstülpungen. Die beiden wichtigen Schädlinge, der Tabakkäfer und Brotkäfer, sind jeweils mit Hefen der Gattung Symbiotaphrina assoziiert, welche eine Reihe unterschiedlicher Nährstoffe bereitstellen aber auch am Abbau von giftigem Pflanzenmetaboliten beteiligt sein sollen. Mithilfe von manipulativen Experimenten und durch Genomsequenzierungen versuchen wir herauszufinden, wie diese Symbiosen entstanden sind, welche Rolle die Symbionten für den Wirt spielen und ob sie eine Möglichkeit für die biologische Schädlingsbekämpfung dieser Käfer bieten.

Beteiligte Forscher:
Tobias Engl, Junbeom Lee, Julian Kiefer MSc, Nomthi Khanyle, Jürgen Wierz

Ausgewählte Publikationen:

Engl, T., Eberl, N., Gorse, C., Krüger, T., Schmidt, T.H., Plarre, R., Adler, C. & Kaltenpoth, M. (2018) Ancient symbiosis confers desiccation resistance to stored grain pest beetles. Molecular Ecology 27 (8): 2095-2108.