Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wie die Bewegungen der Spaltöffnungen im Blatt gesteuert werden

28.06.2001


Forschungsergebnisse von Tübinger Pflanzenphysiologin in ’Nature’

Die Oberfläche von Pflanzenblättern ist weitgehend dicht. Wasser zum Beispiel tropft einfach von der schützenden Schicht ab. Doch muss die Pflanze Gase mit ihrer Umgebung austauschen wie etwa Wasserdampf abgeben oder Kohlendioxid aus der Luft für die Fotosynthese aufnehmen. Dazu finden sich meistens an der Blattunterseite die so genannten Spaltöffnungen. Sie stellen die Verbindung zwischen der Außenluft und dem luftgefüllten Adersystem im Blatt her. Spaltöffnungen sind nicht einfach Löcher im Gewebe, sondern kompliziert gebaute Einrichtungen, deren Öffnen und Schließen von verschiedenen Faktoren wie Licht, Temperatur und Feuchtigkeit gesteuert wird. Dr. Karin Schumacher vom Zentrum für Molekularbiologie der Pflanzen der Universität Tübingen hat gemeinsam mit Kollegen von der University of California und der Technischen Universität München die Bewegungen der Spaltöffnungen an der Pflanze Arabidopsis thaliana (Ackerschmalwand) untersucht. Die Ergebnisse dieser Forschungen werden in der heutigen Ausgabe der Fachzeitschrift Nature (28. Juni 2001) veröffentlicht.

Auf einem Quadratmillimeter Blattfläche finden sich zwischen hundert und tausend Spaltöffnungen. Bei normaler Öffnung werden nur etwa ein bis zwei Prozent der Oberfläche freigelegt, doch findet der überwiegende Teil des Gasaustausches mit der Umgebung an den Spaltöffnungen statt. Hauptbestandteil des Spaltöffnungsapparats sind die eigentlichen Schließzellen, die sich bei Druckanstieg durch Flüssigkeitseinstrom wölben und dabei eine Öffnung freigeben. Bei hoher Temperatur zum Beispiel werden die Öffnungen geschlossen, damit die Pflanze nicht zu viel Wasser verliert. Die Schließzellen nehmen jedoch auch Signale aus der Pflanze selbst auf, um die Öffnung der Poren zu regulieren. Den Wissenschaftlern war bereits bekannt, dass Schwankungen im Calciumspiegel der Schließzellen eine wichtige Komponente bei der Regulation der Spaltöffnungen bilden.

In Experimenten haben die Forscher nun die Schwankungen im Calciumspiegel der Schließzellen simuliert und dabei zwei Mechanismen der von Calcium abhängigen Porenschließung festgestellt: Zum einen schlossen sich die Spaltöffnungen jedes Mal schnell und für kurze Zeit, wenn der Calciumspiegel erhöht wurde. Zum anderen wurde in Abhängigkeit von der Häufigkeit, der Dauer und Stärke der Schwankungen im Calciumspiegel auch der langfristige Schließungszustand der Poren gesteuert.

Die Forscher wollen mit den Untersuchungen an den Spaltöffnungen der Blätter die grundsätzlichen Mechanismen aufklären, die an der Regulation der Öffnung und Schließung beteiligt sind. Auf diesem Weg könnten sie einen besseren Einblick erhalten, warum zum Beispiel bei einigen Nutzpflanzen die Regulation der Spaltöffnungen nicht mehr optimal funktioniert und die Pflanzen besonders anfällig für Trockenschäden sind.

Nähere Informationen:

Dr. Karin Schumacher
Zentrum für Molekularbiologie der Pflanzen
Pflanzenphysiologie
Auf der Morgenstelle 1
72076 Tübingen
Tel. 0 70 71/2 97 88 82
Fax 0 70 71/29 32 87
E-Mail: karin.schumacher@zmbp.uni-tuebingen.de

Michael Seifert | idw

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Biologischer Lichtsensor in Aktion gefilmt
15.06.2018 | Paul Scherrer Institut (PSI)

nachricht Belohnung fürs Gehirn
15.06.2018 | Max-Planck-Institut für Biologie des Alterns

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: AchemAsia 2019 in Shanghai

Die AchemAsia geht in ihr viertes Jahrzehnt und bricht auf zu neuen Ufern: Das International Expo and Innovation Forum for Sustainable Chemical Production findet vom 21. bis 23. Mai 2019 in Shanghai, China statt. Gleichzeitig erhält die Veranstaltung ein aktuelles Profil: Die elfte Ausgabe fokussiert auf Themen, die für Chinas Prozessindustrie besonders relevant sind, und legt den Schwerpunkt auf Nachhaltigkeit und Innovation.

1989 wurde die AchemAsia als Spin-Off der ACHEMA ins Leben gerufen, um die Bedürfnisse der sich damals noch entwickelnden Iindustrie in China zu erfüllen. Seit...

Im Focus: AchemAsia 2019 will take place in Shanghai

Moving into its fourth decade, AchemAsia is setting out for new horizons: The International Expo and Innovation Forum for Sustainable Chemical Production will take place from 21-23 May 2019 in Shanghai, China. With an updated event profile, the eleventh edition focusses on topics that are especially relevant for the Chinese process industry, putting a strong emphasis on sustainability and innovation.

Founded in 1989 as a spin-off of ACHEMA to cater to the needs of China’s then developing industry, AchemAsia has since grown into a platform where the latest...

Im Focus: Li-Fi erstmals für das industrielle Internet der Dinge getestet

Mit einer Abschlusspräsentation im BMW Werk München wurde das BMBF-geförderte Projekt OWICELLS erfolgreich abgeschlossen. Dabei wurde eine Li-Fi Kommunikation zu einem mobilen Roboter in einer 5x5m² Fertigungszelle demonstriert, der produktionsübliche Vorgänge durchführt (Teile schweißen, umlegen und prüfen). Die robuste, optische Drahtlosübertragung beruht auf räumlicher Diversität, d.h. Daten werden von mehreren LEDs und mehreren Photodioden gleichzeitig gesendet und empfangen. Das System kann Daten mit mehr als 100 Mbit/s und fünf Millisekunden Latenz übertragen.

Moderne Produktionstechniken in der Automobilindustrie müssen flexibler werden, um sich an individuelle Kundenwünsche anpassen zu können. Forscher untersuchen...

Im Focus: First real-time test of Li-Fi utilization for the industrial Internet of Things

The BMBF-funded OWICELLS project was successfully completed with a final presentation at the BMW plant in Munich. The presentation demonstrated a Li-Fi communication with a mobile robot, while the robot carried out usual production processes (welding, moving and testing parts) in a 5x5m² production cell. The robust, optical wireless transmission is based on spatial diversity; in other words, data is sent and received simultaneously by several LEDs and several photodiodes. The system can transmit data at more than 100 Mbit/s and five milliseconds latency.

Modern production technologies in the automobile industry must become more flexible in order to fulfil individual customer requirements.

Im Focus: ALMA entdeckt Trio von Baby-Planeten rund um neugeborenen Stern

Neuartige Technik, um die jüngsten Planeten in unserer Galaxis zu finden

Zwei unabhängige Astronomenteams haben mit ALMA überzeugende Belege dafür gefunden, dass sich drei junge Planeten im Orbit um den Säuglingsstern HD 163296...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Künstliche Intelligenz – Schafft der Mensch seine Arbeit ab?

15.06.2018 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zur Asteroidenforschung in Garching

13.06.2018 | Veranstaltungen

Meteoriteneinschläge und Spektralfarben: HITS bei Explore Science 2018

11.06.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

EMAG auf der AMB: Hochproduktive Lösungen für die vernetzte Automotive-Produktion

15.06.2018 | Messenachrichten

AchemAsia 2019 in Shanghai

15.06.2018 | Messenachrichten

Dem Fettfinger zu Leibe rücken: Neuer Nanolack soll Antifingerprint-Oberflächen schaffen

15.06.2018 | Materialwissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics