Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Schlüsselgen für Blattbewegung entdeckt

07.01.2014
Potsdamer Molekularbiologen veröffentlichen in „The Plant Cell“ neueste Forschungsergebnisse

Wissenschaftler der Universität Potsdam und des Max-Planck-Instituts für Molekulare Pflanzenphysiologie haben ein Schlüsselgen, genannt SHYG, entdeckt, das Wachstumsprozesse der Pflanzen bei Überschwemmungen steuert.

Ein Team um Dr. Salma Balazadeh und Prof. Dr. Bernd Müller-Röber konnte erstmals zeigen, dass SHYG die Synthese des gasförmigen Hormons Ethylen koordiniert. Dieses Hormon steuert Prozesse an, die die lokale zelluläre Streckungsreaktion stimulieren. Die Ergebnisse veröffentlichten die Forscher in der renommierten Zeitschrift „The Plant Cell“.

Der Klimawandel und sich verändernde Umweltbedingungen setzen Pflanzen zu und beeinträchtigen zunehmend auch die Landwirtschaft. Trockenperioden mehren sich ebenso wie Phasen plötzlicher Überschwemmung nach heftigen Regenfällen. Im Gegensatz zu Tieren können Pflanzen ihren Standort, an dem sie verwurzelt sind, nicht verlassen. Dennoch, oder gerade deshalb, haben sie im Laufe einer Jahrmillionen währenden Evolution Strategien entwickelt, die es ihnen erlauben, zumindest zeitweise widrigen Umweltbedingungen zu trotzen.

Die Suche nach den molekularen Mechanismen, die die Widerstandskraft von Pflanzen steuern, trägt nicht nur zu einem verbesserten Verständnis grundlegender biologischer Prozesse bei. Sie hat auch Bedeutung für die Pflanzenzüchtung. So entscheiden mehrere zelluläre Prozesse darüber, wie gut junge Pflanzen nach starkem Regen und bei Überflutungen wieder „auf die Beine“ kommen. Einen besonderen Überlebenstrick wenden Rosettenpflanzen, wie beispielsweise die Ackerschmalwand (Arabidopsis thaliana), an.

Wenn es den Wurzeln bei ansteigendem Wasserpegel zu nass wird, lässt die Pflanze ihre ebenfalls von der Überschwemmung bedrohten Blätter aus dem drohenden Feucht herauswachsen. Das ist besonders wichtig, da die Blätter die Orte der Photosynthese und damit der Energiegewinnung sind. Diese aufrecht zu erhalten, ist für die Abwehrreaktion der Pflanze und damit für ihr weiteres Gedeihen von großer Bedeutung. Die aufwärts gerichtete Blattbewegung geht auf eine lokale Verlängerung von Zellen auf der Unterseite des Blattstiels zurück. Dieses Phänomen wird durch den Wasserstress der Wurzeln auf einem bisher wenig verstandenem Wege eingeleitet. Das nun entdeckte Schlüsselgen steuert den Wachstumsprozess. Wird SHYG mittels molekularbiologischer Methoden ausgeschaltet, funktioniert die Blattbewegung nicht mehr.

„Wir waren begeistert, als wir sahen, dass die von uns untersuchten Pflanzen ihre Fähigkeit zur stressinduzierten Blattbewegung verloren hatten. Wir konnten die pflanzliche Reaktion durch Aktivierung von SHYG aber auch verstärken“, erklärt Mamoona Rauf. Die Wissenschaftlerin führte die Experimente im Rahmen ihrer Doktorarbeit durch.

Mit der Entdeckung des neuen Kontrollmechanismusses haben die Wissenschaftler nun die Möglichkeit, diese und weitere umweltbedingte Wachstumsprozesse im Detail zu erforschen und für neue Strategien in der Pflanzenzüchtung zu nutzen.

Hinweis an die Redaktionen:

Kontakt: Prof. Dr. Bernd Müller-Röber, Tel.: 0331/977-2650, 0171-410 11 77
E-Mail: bmr@uni-potsdam.de
Internet: http://www.plantcell.org/content/early/recent
Editorial Brief:
http://www.plantcell.org/content/early/2013/12/20/tpc.113.251212.full.pdf+html
Mamoona Rauf, Muhammad Arif, Joachim Fisahn, Gang-Ping Xue, Salma Balazadeh, Bernd Mueller-Roeber: NAC transcription factor SPEEDY HYPONASTIC GROWTH regulates flooding-induced leaf movement in Arabidopsis. The Plant Cell Advance Online Publication, 20. Dez. 2013

Birgit Mangelsdorf | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-potsdam.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Wasserbewegung als Hinweis auf den Zustand von Tumoren
19.04.2018 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

nachricht Verbesserte Stabilität von Kunststoff-Leuchtdioden
19.04.2018 | Max-Planck-Institut für Polymerforschung

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: Verbesserte Stabilität von Kunststoff-Leuchtdioden

Polymer-Leuchtdioden (PLEDs) sind attraktiv für den Einsatz in großflächigen Displays und Lichtpanelen, aber ihre begrenzte Stabilität verhindert die Kommerzialisierung. Wissenschaftler aus dem Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPIP) in Mainz haben jetzt die Ursachen der Instabilität aufgedeckt.

Bildschirme und Smartphones, die gerollt und hochgeklappt werden können, sind Anwendungen, die in Zukunft durch die Entwicklung von polymerbasierten...

Im Focus: Writing and deleting magnets with lasers

Study published in the journal ACS Applied Materials & Interfaces is the outcome of an international effort that included teams from Dresden and Berlin in Germany, and the US.

Scientists at the Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) together with colleagues from the Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) and the University of Virginia...

Im Focus: Gammastrahlungsblitze aus Plasmafäden

Neuartige hocheffiziente und brillante Quelle für Gammastrahlung: Anhand von Modellrechnungen haben Physiker des Heidelberger MPI für Kernphysik eine neue Methode für eine effiziente und brillante Gammastrahlungsquelle vorgeschlagen. Ein gigantischer Gammastrahlungsblitz wird hier durch die Wechselwirkung eines dichten ultra-relativistischen Elektronenstrahls mit einem dünnen leitenden Festkörper erzeugt. Die reichliche Produktion energetischer Gammastrahlen beruht auf der Aufspaltung des Elektronenstrahls in einzelne Filamente, während dieser den Festkörper durchquert. Die erreichbare Energie und Intensität der Gammastrahlung eröffnet neue und fundamentale Experimente in der Kernphysik.

Die typische Wellenlänge des Lichtes, die mit einem Objekt des Mikrokosmos wechselwirkt, ist umso kürzer, je kleiner dieses Objekt ist. Für Atome reicht dies...

Im Focus: Gamma-ray flashes from plasma filaments

Novel highly efficient and brilliant gamma-ray source: Based on model calculations, physicists of the Max PIanck Institute for Nuclear Physics in Heidelberg propose a novel method for an efficient high-brilliance gamma-ray source. A giant collimated gamma-ray pulse is generated from the interaction of a dense ultra-relativistic electron beam with a thin solid conductor. Energetic gamma-rays are copiously produced as the electron beam splits into filaments while propagating across the conductor. The resulting gamma-ray energy and flux enable novel experiments in nuclear and fundamental physics.

The typical wavelength of light interacting with an object of the microcosm scales with the size of this object. For atoms, this ranges from visible light to...

Im Focus: Wie schwingt ein Molekül, wenn es berührt wird?

Physiker aus Regensburg, Kanazawa und Kalmar untersuchen Einfluss eines äußeren Kraftfeldes

Physiker der Universität Regensburg (Deutschland), der Kanazawa University (Japan) und der Linnaeus University in Kalmar (Schweden) haben den Einfluss eines...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Internationale Konferenz zur Digitalisierung

19.04.2018 | Veranstaltungen

124. Internistenkongress in Mannheim: Internisten rücken Altersmedizin in den Fokus

19.04.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Juni 2018

17.04.2018 | Veranstaltungen

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

Nachhaltige und innovative Lösungen

19.04.2018 | HANNOVER MESSE

Internationale Konferenz zur Digitalisierung

19.04.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Auf dem Weg zur optischen Kernuhr

19.04.2018 | Physik Astronomie

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