Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Durchbruch für Reiswurzeln

15.11.2012
Wie sich Pflanzen bei Überflutungen schützen, ist eines der Forschungsgebiete von Professorin Margret Sauter von der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU).
Die Expertin für Entwicklungsbiologie und Physiologie der Pflanzen ist jetzt gemeinsam mit Privatdozentin Dr. Bianka Steffens, Dr. Alexander Kovalev und Bionik-Professor Stanislav Gorb der Frage nachgegangen, wie sich Reispflanzen davor schützen, bei Überflutungen nicht zu ertrinken. Die Ergebnisse veröffentlichten sie in der aktuellen Ausgabe (August-Heft) des Fachjournals The Plant Cell.

Mit der Ausbildung oberirdischer Wurzeln lösen Reispflanzen unter anderem ihr Sauerstoffproblem auf gefluteten Ackerböden. Dabei machen sie sich einen genialen Trick zu eigen, mit dem die Pflanze verhindert, dass die Epidermis (die äußere Hülle der Pflanze) von der Wurzel zerrissen und die Durchbruchstelle ein Einfallstor für Bakterien wird. „Der Mechanismus besteht aus zwei Teilen“, erklärt Sauter.
„Ein Hormon sorgt dafür, dass ein programmierter Zelltod einsetzt und die Epidermis-Zellen absterben.“ Dieser Prozess müsse aber auf die Stelle begrenzt werden, an der die Wurzel auswächst. Deshalb sei die Wirkung des Hormons an ein weiteres Signal gekoppelt: „Der Druck durch die wachsende Seitenwurzel übernimmt diese Aufgabe und sagt dem Hormon, wo es aktiv werden soll“, so Sauter weiter. Nur die Kombination beider Signale öffnet der Wurzel den Weg.

Beweisen konnte Sauter ihre Ergebnisse mithilfe der Biomechanik. Professor Stanislav Gorb entwickelte mit seinem Team eigens eine „Druckanlage“, die den Druck durch eine wachsende Seitenwurzel simuliert. „Wird dieser Druck auf die Epidermis der Reispflanze ausgeübt, sterben an dieser Stelle die Epidermis-Zellen ab“, erklärt Gorb. Knifflig war es, die Stärke des Drucks herauszufinden. Aber auch dieser Aufgabe stellten sich die Kieler Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler erfolgreich.

Die Grundlagenforschung an Reispflanzen bringt Erkenntnisse über Eigenschutzmechanismen von Pflanzen. Sauter: „Wenn wir verstehen, wie sich bestimmte Pflanzen in Stresssituationen wie Überflutungen oder Trockenheit verhalten, können wir vielleicht irgendwann unseren heimischen Nutzpflanzen dieses Verhalten beibringen.“

Originalpublikation:
http://www.plantcell.org/content/24/8/3296.full
„Emerging Roots Alter Epidermal Cell Fate through Mechanical and Reactive Oxygen Species Signaling“, DOI: 10.1105/tpc.112.101790
The Plant Cell, Vol 24

Bilder stehen zum Download bereit:
http://www.uni-kiel.de/download/pm/2012/2012-336-1.jpg
Bildunterschrift: Die Seitenwurzel einer Reispflanze durchbricht die Epidermis. Durch Druck in Verbindung mit einem Hormon sterben die Epidermis-Zellen an der Durchbruchstelle ab und machen den Weg für die Wurzel frei.
Copyright: CAU

http://www.uni-kiel.de/download/pm/2012/2012-336-2.jpg
Bildunterschrift: Unter dem simulierten Druck einer entstehenden Seitenwurzel reagiert die Reispflanze mit lokalem, programmiertem Zelltod.
Copyright: CAU

http://www.uni-kiel.de/download/pm/2012/2012-336-3.gif
Bildunterschrift: Elektromikroskopische Aufnahme der entstehenden Seitenwurzeln in der Reispflanze.

Unter dem simulierten Druck einer entstehenden Seitenwurzel reagiert die Reispflanze mit lokalem, programmiertem Zelltod.
Copyright: CAU

Copyright: CAU

Dr. Boris Pawlowski | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-kiel.de/aktuell/pm/2012/2012-336-reiswurzeln.shtml

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Agrar- Forstwissenschaften:

nachricht Forscher untersuchen Evolution der sexuellen Fortpflanzung bei Pflanzen
03.07.2015 | Universität Regensburg

nachricht Thünen-Wissenschaftler berechnen das Holzangebot der Wälder in den kommenden vierzig Jahren
29.06.2015 | Johann Heinrich von Thünen-Institut, Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Agrar- Forstwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Forschungsschiff Heincke seit 25 Jahren im Dienst der Wissenschaft

Ein Vierteljahrhundert alt, über 900.000 Kilometer (488.842 nautische Meilen) gefahren und trotzdem auf dem neuesten wissenschaftlichen und technischen Stand: Die Indienststellung des Forschungsschiffes Heincke jährt sich am 8. Juli 2015 zum 25. Mal.

Wissenschaftler des Alfred-Wegener-Instituts, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI), das die Heincke betreibt, nehmen ebenso regelmäßig an...

Im Focus: Solardächer produzieren Strom für Fahrzeuge

Studentische Industriekooperation zwischen HAW Hamburg und Webasto erarbeitet Ergebnisse für EU-Zertifizierungsprozess von Solardächern zur Verbesserung der Öko-Bilanz von Fahrzeugen.

Unter der Leitung von Dr.-Ing. Volker Skwarek, Professor für technische Informatik an der HAW Hamburg, erarbeiteten sechs Studierende des...

Im Focus: Viaducts with wind turbines, the new renewable energy source

Wind turbines could be installed under some of the biggest bridges on the road network to produce electricity. So it is confirmed by calculations carried out by a European researchers team, that have taken a viaduct in the Canary Islands as a reference. This concept could be applied in heavily built-up territories or natural areas with new constructions limitations.

The Juncal Viaduct, in Gran Canaria, has served as a reference for Spanish and British researchers to verify that the wind blowing between the pillars on this...

Im Focus: Aus alt mach neu - Rohstoffquelle Elektroschrott

Der Markt für Unterhaltungselektronik boomt: Rund 60 Millionen Fernsehgeräte wurden im letzten Jahr in Europa verkauft. Früher oder später werden sie zurückkehren – als Elektroschrott.

Die Recycling-Industrie hat darauf reagiert: Kupfer, Aluminium, Eisen- und Edelmetalle sowie ausgewählte Kunststoffe werden bereits wiederverwertet. Allerdings...

Im Focus: Radar schützt vor Weltraummüll

Die Bedrohung im All durch Weltraummüll ist groß. Aktive Satelliten und Raumfahrzeuge können beschädigt oder zerstört werden. Ein neues, nationales Weltraumüberwachungssystem soll ab 2018 vor Gefahren im Orbit schützen. Fraunhofer-Forscher entwickeln das Radar im Auftrag des DLR Raumfahrtmanagement.

Die »Verkehrssituation« im All ist angespannt: Neben unzähligen Satelliten umkreisen Weltraumtrümmer wie beispielsweise ausgebrannte Raketenstufen und...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Flurförderzeuge im Zeichen der Zeit

03.07.2015 | Veranstaltungen

Aktuelles aus Forschung und Betrieb: 27. Deutscher Flammentag

02.07.2015 | Veranstaltungen

Call for ideas: Gute Ideen für bessere Städte

02.07.2015 | Veranstaltungen

 
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Siemens erhält Auftrag für Offshore-Windkraftwerk in Großbritannien

03.07.2015 | Unternehmensmeldung

Flurförderzeuge im Zeichen der Zeit

03.07.2015 | Veranstaltungsnachrichten

Kompakter Time Converter für zuverlässigen Einsatz in rauen Umgebungen

03.07.2015 | Energie und Elektrotechnik