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 Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur
17.08.2017 | Deutsches Krebsforschungszentrum

nachricht Magenkrebs: Auch Bakterien können Auslöser sein
17.08.2017 | Charité – Universitätsmedizin Berlin

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: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Im Focus: Fizzy soda water could be key to clean manufacture of flat wonder material: Graphene

Whether you call it effervescent, fizzy, or sparkling, carbonated water is making a comeback as a beverage. Aside from quenching thirst, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have discovered a new use for these "bubbly" concoctions that will have major impact on the manufacturer of the world's thinnest, flattest, and one most useful materials -- graphene.

As graphene's popularity grows as an advanced "wonder" material, the speed and quality at which it can be manufactured will be paramount. With that in mind,...

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Im Focus: Exotische Quantenzustände: Physiker erzeugen erstmals optische „Töpfe" für ein Super-Photon

Physikern der Universität Bonn ist es gelungen, optische Mulden und komplexere Muster zu erzeugen, in die das Licht eines Bose-Einstein-Kondensates fließt. Die Herstellung solch sehr verlustarmer Strukturen für Licht ist eine Voraussetzung für komplexe Schaltkreise für Licht, beispielsweise für die Quanteninformationsverarbeitung einer neuen Computergeneration. Die Wissenschaftler stellen nun ihre Ergebnisse im Fachjournal „Nature Photonics“ vor.

Lichtteilchen (Photonen) kommen als winzige, unteilbare Portionen vor. Viele Tausend dieser Licht-Portionen lassen sich zu einem einzigen Super-Photon...

Im Focus: Exotic quantum states made from light: Physicists create optical “wells” for a super-photon

Physicists at the University of Bonn have managed to create optical hollows and more complex patterns into which the light of a Bose-Einstein condensate flows. The creation of such highly low-loss structures for light is a prerequisite for complex light circuits, such as for quantum information processing for a new generation of computers. The researchers are now presenting their results in the journal Nature Photonics.

Light particles (photons) occur as tiny, indivisible portions. Many thousands of these light portions can be merged to form a single super-photon if they are...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Einblicke ins menschliche Denken

17.08.2017 | Veranstaltungen

Eröffnung der INC.worX-Erlebniswelt während der Technologie- und Innovationsmanagement-Tagung 2017

16.08.2017 | Veranstaltungen

Sensibilisierungskampagne zu Pilzinfektionen

15.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Scharfe Röntgenblitze aus dem Atomkern

17.08.2017 | Physik Astronomie

Fake News finden und bekämpfen

17.08.2017 | Interdisziplinäre Forschung

Effizienz steigern, Kosten senken!

17.08.2017 | Messenachrichten