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 In Hochleistungs-Mais sind mehr Gene aktiv
19.01.2018 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

nachricht Warum es für Pflanzen gut sein kann auf Sex zu verzichten
19.01.2018 | Universität Wien

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: Maschinelles Lernen im Quantenlabor

Auf dem Weg zum intelligenten Labor präsentieren Physiker der Universitäten Innsbruck und Wien ein lernfähiges Programm, das eigenständig Quantenexperimente entwirft. In ersten Versuchen hat das System selbständig experimentelle Techniken (wieder)entdeckt, die heute in modernen quantenoptischen Labors Standard sind. Dies zeigt, dass Maschinen in Zukunft auch eine kreativ unterstützende Rolle in der Forschung einnehmen könnten.

In unseren Taschen stecken Smartphones, auf den Straßen fahren intelligente Autos, Experimente im Forschungslabor aber werden immer noch ausschließlich von...

Im Focus: Artificial agent designs quantum experiments

On the way to an intelligent laboratory, physicists from Innsbruck and Vienna present an artificial agent that autonomously designs quantum experiments. In initial experiments, the system has independently (re)discovered experimental techniques that are nowadays standard in modern quantum optical laboratories. This shows how machines could play a more creative role in research in the future.

We carry smartphones in our pockets, the streets are dotted with semi-autonomous cars, but in the research laboratory experiments are still being designed by...

Im Focus: Fliegen wird smarter – Kommunikationssystem LYRA im Lufthansa FlyingLab

• Prototypen-Test im Lufthansa FlyingLab
• LYRA Connect ist eine von drei ausgewählten Innovationen
• Bessere Kommunikation zwischen Kabinencrew und Passagieren

Die Zukunft des Fliegens beginnt jetzt: Mehrere Monate haben die Finalisten des Mode- und Technologiewettbewerbs „Telekom Fashion Fusion & Lufthansa FlyingLab“...

Im Focus: Ein Atom dünn: Physiker messen erstmals mechanische Eigenschaften zweidimensionaler Materialien

Die dünnsten heute herstellbaren Materialien haben eine Dicke von einem Atom. Sie zeigen völlig neue Eigenschaften und sind zweidimensional – bisher bekannte Materialien sind dreidimensional aufgebaut. Um sie herstellen und handhaben zu können, liegen sie bislang als Film auf dreidimensionalen Materialien auf. Erstmals ist es Physikern der Universität des Saarlandes um Uwe Hartmann jetzt mit Forschern vom Leibniz-Institut für Neue Materialien gelungen, die mechanischen Eigenschaften von freitragenden Membranen atomar dünner Materialien zu charakterisieren. Die Messungen erfolgten mit dem Rastertunnelmikroskop an Graphen. Ihre Ergebnisse veröffentlichen die Forscher im Fachmagazin Nanoscale.

Zweidimensionale Materialien sind erst seit wenigen Jahren bekannt. Die Wissenschaftler André Geim und Konstantin Novoselov erhielten im Jahr 2010 den...

Im Focus: Forscher entschlüsseln zentrales Reaktionsprinzip von Metalloenzymen

Sogenannte vorverspannte Zustände beschleunigen auch photochemische Reaktionen

Was ermöglicht den schnellen Transfer von Elektronen, beispielsweise in der Photosynthese? Ein interdisziplinäres Forscherteam hat die Funktionsweise wichtiger...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Kongress Meditation und Wissenschaft

19.01.2018 | Veranstaltungen

LED Produktentwicklung – Leuchten mit aktuellem Wissen

18.01.2018 | Veranstaltungen

6. Technologie- und Anwendungsdialog am 18. Januar 2018 an der TH Wildau: „Intelligente Logistik“

18.01.2018 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rittal vereinbart mit dem Betriebsrat von RWG Sozialplan - Zukunftsorientierter Dialog führt zur Einigkeit

19.01.2018 | Unternehmensmeldung

Open Science auf offener See

19.01.2018 | Geowissenschaften

Original bleibt Original - Neues Produktschutzverfahren für KFZ-Kennzeichenschilder

19.01.2018 | Informationstechnologie