Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wie Pilze die Gene von Pflanzen in Schwung bringen

07.03.2001


So sieht der Kontakt bei einer

Pilz-Pflanze-Partnerschaft (arbuskuläre Mykorrhiza) aus: Die

hervorgehobenen Bereiche symbolisieren die Orte des Stoffaustausches

zwischen Wurzel (grau) und Pilz (schwarz). Nach M. J. Harrison

(1999).


... mehr zu:
»Pflanze »Signalkaskade »Wurzel
Viele Pilze leben in einer Art Ehe mit Bäumen, Sträuchern oder anderen Pflanzen. Dabei verbessern sie auch die Wasserversorgung ihrer Partner. Am Intimleben solcher Gemeinschaften sind Botaniker von der
Universität Würzburg interessiert: Sie erforschen spezielle Proteine, die für die Wasseraufnahme der Pflanzen wichtig sind.

Wenn wirkliche Pilzkenner nach speziellen Pilzen suchen, dann steuern sie zielsicher bestimmte Waldstücke oder Baumgruppen an. Einerseits spielt hier sicher die Erfahrung eine Rolle, andererseits bleibt es aber keineswegs dem Zufall überlassen, welcher Pilz bei welchem Baum zu finden ist: Viele Pilze treten immer in der Nähe bestimmter Pflanzen auf, weil sie mit diesen eine enge Lebensgemeinschaft eingegangen sind. So wächst zum Beispiel der Steinpilz nur unter Nadelbäumen, der Pappel-Rauhfuß ausschließlich unter Pappeln.

Die Ehe zwischen Pilz und Pflanze wird unterirdisch vollzogen: Der Organismus des Pilzes besteht ja nicht nur aus dem Fruchtkörper, der von den Pilzsuchern gesammelt wird, sondern vor allem aus einem Geflecht winziger Fäden, die im Boden wuchern. Diese Fäden stehen in enger Verbindung mit Pflanzenwurzeln. Zum Teil dringen sie sogar in die Wurzeln ein und bilden dann bäumchenartige Gebilde aus, um einen möglichst großflächigen Kontakt mit der Pflanze herzustellen.

Wozu all das gut ist? Der Würzburger Biologe Martin Eckert erklärt: Da sich Pilze nur von organischem Material ernähren können, sei es für sie ein großer Vorteil und zum Teil sogar lebensnotwendig, dieses Material aus den Wurzeln der Pflanzen abzweigen zu können. Im Gegenzug führen sie ihren Partnern Phosphat und Wasser zu. Diese zusätzliche Versorgung bringt den Pflanzen ein verstärktes Wachstum und eine erhöhte Widerstandsfähigkeit gegen Trockenheit.

Martin Eckert ist in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Ralf Kaldenhoff tätig, welche die Wassertransportvorgänge in Pflanzen untersucht. Entgegen der damals herrschenden Lehrbuchmeinung hat diese Gruppe in den vergangenen Jahren gezeigt, dass in Pflanzen unter anderem spezielle Proteine (Aquaporine) den Wassertransport zwischen den Zellen erleichtern und regulieren. Diese Proteine befinden sich in der Zellmembran und bilden dort kleine Poren, durch die das Wasser mit großer Geschwindigkeit ein- oder ausströmen kann.

In einem von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderten Projekt befasst sich die Kaldenhoff-Gruppe nun mit der Identifikation und Charakterisierung von Aquaporinen, die vor, während oder nach der Schließung einer Pilz-Pflanzen-Ehe gebildet werden.

Die Wissenschaftler halten es für sehr wahrscheinlich, dass die Veränderung der Wasserdurchlässigkeit an der Schnittstelle Pilz-Pflanze durch Aquaporine vermittelt wird. Dies setzt eine Signalkaskade voraus, deren Ziel die Regulation der Gene für bestimmte Aquaporine ist. Diese Gene sind bislang unbekannt und sollen kloniert und charakterisiert werden.

Als Untersuchungspflanze dient ein mit der Luzerne verwandter Schmetterlingsblütler (Medicago truncatula, zu deutsch: Gestutzter Schneckenklee), dessen Partnerschaft mit Pilzen in Zukunft auch international als Modellsystem herangezogen werden soll. Die erhaltenen Daten sollen dazu beitragen, die Mechanismen zu entschlüsseln, mit denen Pflanzen die Wasserdurchlässigkeit ihrer Zellen den jeweils herrschenden Bedingungen anpassen.

Ferner ist von Interesse, aus welchen biochemischen Komponenten sich die Signalkaskaden zusammensetzen, die durch den Kontakt von Wurzel und Pilz ausgelöst werden und die letzten Endes die Gene der Pflanze derart beeinflussen, dass sich die Produktion unter anderem von Membranproteinen verändert.

Weitere Informationen: Prof. Dr. Ralf Kaldenhoff, T (0931) 888-6107, Fax (0931) 888-6157, E-Mail: kaldenhoff@botanik.uni-wuerzburg.de

Robert Emmerich | idw

Weitere Berichte zu: Pflanze Signalkaskade Wurzel

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Aufschlussreiche Partikeltrennungen
20.07.2017 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

nachricht Bildgebung von entstehendem Narbengewebe
20.07.2017 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

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: Molekulares Lego

Sie können ihre Farbe wechseln, ihren Spin verändern oder von fest zu flüssig wechseln: Eine bestimmte Klasse von Polymeren besitzt faszinierende Eigenschaften. Wie sie das schaffen, haben Forscher der Uni Würzburg untersucht.

Bei dieser Arbeit handele es sich um ein „Hot Paper“, das interessante und wichtige Aspekte einer neuen Polymerklasse behandelt, die aufgrund ihrer Vielfalt an...

Im Focus: Das Universum in einem Kristall

Dresdener Forscher haben in Zusammenarbeit mit einem internationalen Forscherteam einen unerwarteten experimentellen Zugang zu einem Problem der Allgemeinen Realitätstheorie gefunden. Im Fachmagazin Nature berichten sie, dass es ihnen in neuartigen Materialien und mit Hilfe von thermoelektrischen Messungen gelungen ist, die Schwerkraft-Quantenanomalie nachzuweisen. Erstmals konnten so Quantenanomalien in simulierten Schwerfeldern an einem realen Kristall untersucht werden.

In der Physik spielen Messgrößen wie Energie, Impuls oder elektrische Ladung, welche ihre Erscheinungsform zwar ändern können, aber niemals verloren gehen oder...

Im Focus: Manipulation des Elektronenspins ohne Informationsverlust

Physiker haben eine neue Technik entwickelt, um auf einem Chip den Elektronenspin mit elektrischen Spannungen zu steuern. Mit der neu entwickelten Methode kann der Zerfall des Spins unterdrückt, die enthaltene Information erhalten und über vergleichsweise grosse Distanzen übermittelt werden. Das zeigt ein Team des Departement Physik der Universität Basel und des Swiss Nanoscience Instituts in einer Veröffentlichung in Physical Review X.

Seit einigen Jahren wird weltweit untersucht, wie sich der Spin des Elektrons zur Speicherung und Übertragung von Information nutzen lässt. Der Spin jedes...

Im Focus: Manipulating Electron Spins Without Loss of Information

Physicists have developed a new technique that uses electrical voltages to control the electron spin on a chip. The newly-developed method provides protection from spin decay, meaning that the contained information can be maintained and transmitted over comparatively large distances, as has been demonstrated by a team from the University of Basel’s Department of Physics and the Swiss Nanoscience Institute. The results have been published in Physical Review X.

For several years, researchers have been trying to use the spin of an electron to store and transmit information. The spin of each electron is always coupled...

Im Focus: Das Proton präzise gewogen

Wie schwer ist ein Proton? Auf dem Weg zur möglichst exakten Kenntnis dieser fundamentalen Konstanten ist jetzt Wissenschaftlern aus Deutschland und Japan ein wichtiger Schritt gelungen. Mit Präzisionsmessungen an einem einzelnen Proton konnten sie nicht nur die Genauigkeit um einen Faktor drei verbessern, sondern auch den bisherigen Wert korrigieren.

Die Masse eines einzelnen Protons noch genauer zu bestimmen – das machen die Physiker um Klaus Blaum und Sven Sturm vom Max-Planck-Institut für Kernphysik in...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Operatortheorie im Fokus

20.07.2017 | Veranstaltungen

Technologietag der Fraunhofer-Allianz Big Data: Know-how für die Industrie 4.0

18.07.2017 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - September 2017

17.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

1,4 Millionen Euro für Forschungsprojekte im Industrie 4.0-Kontext

20.07.2017 | Förderungen Preise

Von photonischen Nanoantennen zu besseren Spielekonsolen

20.07.2017 | Physik Astronomie

Bildgebung von entstehendem Narbengewebe

20.07.2017 | Biowissenschaften Chemie