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Regulation des Wurzelwachstums aus der Ferne

Wie Gene aus Blattzellen das Wurzelwachstum beeinflussen.
Regulation des Wurzelwachstums aus der Ferne

Dort, wo in den Wurzeln die mRNA in das entsprechende Protein übersetzt wird, erscheinen die Wurzeln grün fluoreszierend.

Pflanzen verfügen über vielfältige und komplexe Kommunikationswege und das aus gutem Grund. Kommunikationsfehler oder „false news“ könnten die Pflanzen nämlich im schlimmsten Fall mit dem Tod bezahlen. Ein Wissenschaftlerteam des Max-Planck-Instituts für Molekulare Pflanzenphysiologie hat gemeinsam mit internationalen Kooperationspartnern einen völlig neuen Mechanismus der internen Kommunikation bei Pflanzen aufgezeigt.

Wer glaubt, dass es sich bei Pflanzen um Gewächse „ohne Köpfchen“ und Wahrnehmungsfähigkeit handelt, der irrt. Es gibt sie nicht nur in einer ungeheuren Vielfalt an den unterschiedlichsten Standorten, was eine enorme Anpassungsfähigkeit erfordert, nein, sie leisten darüber hinaus eine erstaunliche interne Kommunikationsarbeit, damit Entwicklung und Wachstum koordiniert ablaufen können. Es müssen Entscheidungen darüber getroffen werden, ob neue Blätter gebildet werden sollen, damit ausreichend Fotosynthese betrieben werden kann, oder ob das Wurzelwachstum verstärkt werden soll, da eine größere Wurzeloberfläche benötigt wird, mit der mehr Wasser und Nährstoffe aus dem Boden aufgenommen werden kann, oder sollen eher Abwehrstoffe zur Bekämpfung von Viren, Bakterien, Pilzen oder anderen Angreifern gebildet werden, oder ist es evtl. Zeit die Blüte auszubilden? Damit die richtigen Entscheidungen getroffen und die Aufgaben koordiniert und fehlerfrei erledigt werden können, bedarf es der Aufnahme und Registrierung von Umweltsignalen, der Produktion interner Signale, deren Transport in die relevanten Pflanzenteile, eine sich daran anschließende Verarbeitung, Rückkopplung und Verifizierung, die dann zur richtigen Reaktion führen muss. Fehler bei der Signalerstellung und -verarbeitung oder bei der internen Kommunikation können im schlimmsten Fall zum sofortigen Tod der Pflanze führen und müssen daher auf jeden Fall vermieden werden. Deshalb verfügen Pflanzen über vielfältige und komplexe Kommunikationswege.

Einen neuen Weg konnten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie gemeinsam mit Kolleginnen und Kollegen aus Frankreich, Italien, Hongkong und China in ihrer aktuellen Studie aufzeigen. Sie wiesen nach, dass die Regulation des Wurzelwachstums aus der Ferne über mobile Dolmetscher mit besonderen Eigenschaften erfolgen kann.

Eine ausführliche Forschungsmeldung ist in der Rubrik "Aus unserer Forschung"zu finden.

Anfahrt

Der Treffpunkt für die Komm ins Beet-Veranstaltungen ist das Zentralgebäu­de der drei Max-Planck-Institute im Wissenschaftspark Golm. Hier eine detaillierte Anfahrtsbeschreibung.

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