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 Klimakiller Kuh: Methan-Ausstoß von Vieh könnte bis 2050 um über 70 Prozent steigen
27.03.2017 | Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseen

nachricht Zirkuläre RNA wird in Proteine übersetzt
24.03.2017 | Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft

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: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Förderung des Instituts für Lasertechnik und Messtechnik in Ulm mit rund 1,63 Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise

TU-Bauingenieure koordinieren EU-Projekt zu Recycling-Beton von über sieben Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise