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 Das Korallenthermometer muss neu justiert werden
23.09.2016 | GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel

nachricht Synthese-chemischer Meilenstein: Neues Ferrocenium-Molekül entdeckt
23.09.2016 | Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg

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: Synthese-chemischer Meilenstein: Neues Ferrocenium-Molekül entdeckt

Wissenschaftler der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) haben zusammen mit Kollegen der Freien Universität Berlin ein neues Molekül entdeckt: Die Eisenverbindung in der seltenen Oxidationsstufe +4 gehört zu den Ferrocenen und ist äußerst schwierig zu synthetisieren.

Metallocene werden umgangssprachlich auch als Sandwichverbindungen bezeichnet. Sie bestehen aus zwei organischen ringförmigen Verbindungen, den...

Im Focus: Neue Entwicklungen in der Asphären-Messtechnik

Kompetenzzentrum Ultrapräzise Oberflächenbearbeitung (CC UPOB) lädt zum Expertentreffen im März 2017 ein

Ob in Weltraumteleskopen, deren Optiken trotz großer Abmessungen nanometergenau gefertigt sein müssen, in Handykameras oder in Endoskopen − Asphären kommen in...

Im Focus: Mit OLED Mikrodisplays in Datenbrillen zur verbesserten Mensch-Maschine-Interaktion

Das Fraunhofer-Institut für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP arbeitet seit Jahren an verschiedenen Entwicklungen zu OLED-Mikrodisplays, die auf organischen Halbleitern basieren. Durch die Integration einer Bildsensorfunktion direkt im Mikrodisplay, lässt sich u.a. die Augenbewegung in Datenbrillen aufnehmen und zur Steuerung von Display-Inhalten nutzen. Das verbesserte Konzept wird erstmals auf der Augmented World Expo Europe (AWE), vom 18. – 19. Oktober 2016, in Berlin, Stand B25 vorgestellt.

„Augmented Reality“ (erweiterte Realität) und „Wearable Displays“ (tragbare Displays) sind Schlagworte, denen man mittlerweile fast täglich begegnet. Beide...

Im Focus: OLED microdisplays in data glasses for improved human-machine interaction

The Fraunhofer Institute for Organic Electronics, Electron Beam and Plasma Technology FEP has been developing various applications for OLED microdisplays based on organic semiconductors. By integrating the capabilities of an image sensor directly into the microdisplay, eye movements can be recorded by the smart glasses and utilized for guidance and control functions, as one example. The new design will be debuted at Augmented World Expo Europe (AWE) in Berlin at Booth B25, October 18th – 19th.

“Augmented-reality” and “wearables” have become terms we encounter almost daily. Both can make daily life a little simpler and provide valuable assistance for...

Im Focus: Künstliche Intelligenz ermöglicht die Entdeckung neuer Materialien

Mit Methoden der künstlichen Intelligenz haben Chemiker der Universität Basel die Eigenschaften von rund 2 Millionen Kristallen berechnet, die aus vier verschiedenen chemischen Elementen zusammengesetzt sind. Dabei konnten die Forscher 90 bisher unbekannte Kristalle identifizieren, die thermodynamisch stabil sind und als neuartige Werkstoffe in Betracht kommen. Das berichten sie in der Fachzeitschrift «Physical Review Letters».

Elpasolith ist ein glasiges, transparentes, glänzendes und weiches Mineral mit kubischer Kristallstruktur. Erstmals entdeckt im El Paso County (USA), kann man...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Einsteins Geburtsstadt wird für eine Woche Hauptstadt der Physik

23.09.2016 | Veranstaltungen

Industrie und Wissenschaft diskutieren künftigen Mobilfunk-Standard 5G auf Tagung in Kassel

23.09.2016 | Veranstaltungen

Fachgespräch Feste Biomasse diskutiert Fragen zum Thema "Qualitätshackschnitzel"

23.09.2016 | Veranstaltungen

 
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Das Korallenthermometer muss neu justiert werden

23.09.2016 | Biowissenschaften Chemie

Doppel-Infektion macht Erreger aggressiver

23.09.2016 | Biowissenschaften Chemie

Synthese-chemischer Meilenstein: Neues Ferrocenium-Molekül entdeckt

23.09.2016 | Biowissenschaften Chemie