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 Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität
25.04.2017 | Universität Bielefeld

nachricht Wehrhaft gegen aggressiven Sauerstoff - Metalloxid-Nickelschaum-Elektroden in der Wasseraufspaltung
25.04.2017 | Universität Ulm

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: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Im Focus: Leichtbau serientauglich machen

Immer mehr Autobauer setzen auf Karosserieteile aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Dennoch müssen Fertigungs- und Reparaturkosten weiter gesenkt werden, um CFK kostengünstig nutzbar zu machen. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) hat daher zusammen mit der Volkswagen AG und fünf weiteren Partnern im Projekt HolQueSt 3D Laserprozesse zum automatisierten Besäumen, Bohren und Reparieren von dreidimensionalen Bauteilen entwickelt.

Automatisiert ablaufende Bearbeitungsprozesse sind die Grundlage, um CFK-Bauteile endgültig in die Serienproduktion zu bringen. Ausgerichtet an einem...

Im Focus: Making lightweight construction suitable for series production

More and more automobile companies are focusing on body parts made of carbon fiber reinforced plastics (CFRP). However, manufacturing and repair costs must be further reduced in order to make CFRP more economical in use. Together with the Volkswagen AG and five other partners in the project HolQueSt 3D, the Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) has developed laser processes for the automatic trimming, drilling and repair of three-dimensional components.

Automated manufacturing processes are the basis for ultimately establishing the series production of CFRP components. In the project HolQueSt 3D, the LZH has...

Im Focus: Wonder material? Novel nanotube structure strengthens thin films for flexible electronics

Reflecting the structure of composites found in nature and the ancient world, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have synthesized thin carbon nanotube (CNT) textiles that exhibit both high electrical conductivity and a level of toughness that is about fifty times higher than copper films, currently used in electronics.

"The structural robustness of thin metal films has significant importance for the reliable operation of smart skin and flexible electronics including...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

„Microbiology and Infection“ - deutschlandweit größte Fachkonferenz in Würzburg

25.04.2017 | Veranstaltungen

Berührungslose Schichtdickenmessung in der Qualitätskontrolle

25.04.2017 | Veranstaltungen

Forschungsexpedition „Meere und Ozeane“ mit dem Ausstellungsschiff MS Wissenschaft

24.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

„Microbiology and Infection“ - deutschlandweit größte Fachkonferenz in Würzburg

25.04.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Auf dem Weg zur lückenlosen Qualitätsüberwachung in der gesamten Lieferkette

25.04.2017 | Verkehr Logistik

Digitalisierung bringt Produktion zurück an den Standort Deutschland

25.04.2017 | Wirtschaft Finanzen