Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Den Wachstumsmechanismen von Sekundärwurzeln auf der Spur

26.09.2012
Pflanzenwurzeln wachsen kontinuierlich und verzweigen sich unter der Bodenoberfläche auf der Suche nach Wasser und Nährstoffen.
Unbekannt waren bislang jedoch die zugrunde liegenden Wachstumsmechanismen der Sekundärwurzeln [1]. Ein Forscherteam des CNRS-Labors für Biochemie und molekulare Pflanzenphysiologie in Montpellier, in Zusammenarbeit mit der Universität Nottingham (England) sowie dem Helmholtz Zentrum München (HZM), hat nun herausgefunden, wie ein bestimmtes Pflanzenhormon und Proteine, die die Wasseraufnahme regulieren, die Entstehung von Sekundärwurzeln steuern [2].

Für diesen Prozess sind zwei Schüsselelemente verantwortlich: Aquaporine und Auxine.

Als Aquaporine bezeichnet man eine Gruppe von Transmembranproteinen, die in der Lage sind, den Transport von Wasser durch Zellmembranen zu katalysieren und sowohl bei Pflanzen als auch bei Tieren vorkommen. Bei Pflanzen bestimmen sie die Wasseraufnahmekapazität der Wurzeln. Bislang war ihre Rolle beim Wurzelwachstum und ihrer Verzweigung unbekannt.

Auxin ist ein Pflanzenhormon, welches das Wachstum der Pflanze und der Wurzeln reguliert.

Die Forscher haben nun herausgefunden, dass das Auxin auch die Wirkung der Aquaporine selbst reguliert.

Bildet sich eine neue Verzweigung, so entsprießt die Sekundärwurzel den tiefen Zellschichten der Hauptwurzel. Um sich von dort einen Weg ins Erdreich zu bahnen, muss die Sekundärwurzel die äußeren Zellen der Hauptwurzel durchstoßen. Die Forscher konnten nachweisen, dass die Pflanze durch die Auxine und Aquaporine den Wassertransport durch die unterschiedlichen Gewebe sehr genau steuern kann: In den Verzweigungsregionen konzentriert sich das Wasser in den wachsenden Sekundärwurzeln, wodurch deren Zellen anschwellen und automatisch die sie überdeckenden äußeren Zellen der Hauptwurzel verdrängen.

Die Forscher nutzten für ihre Arbeit die Modellpflanze Arabidopsis thaliana. Sie untersuchten insbesondere Pflanzenmutanten, die gegenüber Auxinen unempfindlich sind oder nichtfunktionale Aquaporine aufweisen. Sie ermittelten außerdem einen sogenannten Transkriptionsfaktor – ein Molekül, durch welches das Auxin auf die Aquaporine wirkt – und untersuchten die Expression der Aquaporine in den Haupt- und Sekundärwurzeln. Anhand der Ergebnisse dieser Experimente wurde ein mathematisches Modell zur Darstellung des Wasserdurchflusses und der Durchlässigkeit der unterschiedlichen Wurzelgewebe erstellt.

[1] Sekundärwurzeln gehen von der Hauptwurzel ab

[2] Dieses Ergebnis wurde in der Fachzeitschrift “Nature Cell Biology” veröffentlicht: http://www.nature.com/ncb/journal/vaop/ncurrent/full/ncb2573.html

Kontakt: Christophe Maurel, Forscher am CNRS-Labor für Biochemie und molekulare Pflanzenphysiologie – Tel: +33 (0)4 99 61 20 11 / +33 (0)6 31 45 75 62 -

Email: christophe.maurel@supagro.inra.fr – http://www1.montpellier.inra.fr/ibip/bpmp/english/index.htm

Quelle: Pressemitteilung des französischen Zentrums für wissenschaftliche Forschung (CNRS) – 12.09.2012 – http://www2.cnrs.fr/presse/communique/2773.htm

Redakteur: Lucas Ansart, lucas.ansart@diplomatie.gouv.fr

Lucas Ansart | Wissenschaft-Frankreich
Weitere Informationen:
http://www.wissenschaft-frankreich.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Sollbruchstellen im Rückgrat - Bioabbaubare Polymere durch chemische Gasphasenabscheidung
02.12.2016 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

nachricht "Fingerabdruck" diffuser Protonen entschlüsselt
02.12.2016 | Universität Leipzig

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: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Im Focus: Neuer Sensor: Was im Inneren von Schneelawinen vor sich geht

Ein neuer Radarsensor erlaubt Einblicke in die inneren Vorgänge von Schneelawinen. Entwickelt haben ihn Ingenieure der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Dr. Christoph Baer und Timo Jaeschke gemeinsam mit Kollegen aus Innsbruck und Davos. Das Messsystem ist bereits an einem Testhang im Wallis installiert, wo das Schweizer Institut für Schnee- und Lawinenforschung im Winter 2016/17 Messungen damit durchführen möchte.

Die erhobenen Daten sollen in Simulationen einfließen, die das komplexe Geschehen im Inneren von Lawinen detailliert nachbilden. „Was genau passiert, wenn sich...

Im Focus: Neuer Rekord an BESSY II: 10 Millionen Ionen erstmals bis auf 7,4 Kelvin gekühlt

Magnetische Grundzustände von Nickel2-Ionen spektroskopisch ermittelt

Ein internationales Team aus Deutschland, Schweden und Japan hat einen neuen Temperaturrekord für sogenannte Quadrupol-Ionenfallen erreicht, in denen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

Die Perspektiven der Genom-Editierung in der Landwirtschaft

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Parkinson-Krankheit und Dystonien: DFG-Forschergruppe eingerichtet

02.12.2016 | Förderungen Preise

Smart Data Transformation – Surfing the Big Wave

02.12.2016 | Studien Analysen

Nach der Befruchtung übernimmt die Eizelle die Führungsrolle

02.12.2016 | Biowissenschaften Chemie