Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Zweck-Ehe mit einem Pilz

22.05.2014

Biologen der Universität Bielefeld veröffentlichen Studie in „Nature Communications“

Dank einem Pilz erhöht sich in der Arzneipflanze Spitzwegerich die Konzentration des Abwehrstoffs Catalpol. Das haben Biologinnen und Biologen der Universität Bielefeld in einer Studie festgestellt, die am heutigen Donnerstag (22.5.2014) veröffentlicht wird.


Ein Bielefelder Forscherteam beweist, dass sich dank eines Pilzes in der Arzneipflanze Spitzwegerich die Konzentration des Abwehrstoffs Catalpol erhöht. Universität Bielefeld

Zu lesen ist sie in dem Wissenschaftsjournal „Nature Communications“. Der erhöhte Gehalt an Catalpol verschafft der Pflanze einen verbesserten Schutz vor Fraßfeinden. In der Studie hat sich das Forscherteam mit arbuskulären Mykorrhiza-Pilzen befasst. Diese sind dafür bekannt, dass sie sich in den Wurzeln von Landpflanzen einnisten. Den Pflanzen nützt das, weil der Pilz ihnen Nähr- und Mineralstoffe verschafft. Doch wirkt sich die Zweck-Ehe mit dem Pilz auf alle Pflanzen gleich aus? Das haben die Forscherinnen untersucht.

Mit mehr als vier Fünfteln aller Landpflanzen ist der Pilz verbunden. Bislang war unklar, ob diese Symbiose auf alle Pflanzen die gleiche Wirkung ausübt. „Irrtümlich wurden bislang die an bestimmten Pflanzenarten gewonnenen Erkenntnisse auf andere Pflanzenarten übertragen. Doch so einfach ist es nicht“, sagt die Bielefelder Professorin Dr. Caroline Müller, die die Arbeitsgruppe Chemische Ökologie leitet. Ihre Arbeitsgruppe hat entdeckt, dass nicht alle Pflanzen gleich auf den Pilz reagieren. „Das gilt sogar für Pflanzenarten, die eng miteinander verwandt sind“, sagt Müller.

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben fünf Pflanzenarten analysiert und geprüft, welche Stoffe in deren Blättern zu- oder abnehmen, wenn ihre Wurzeln mit dem Pilz infiziert sind. Sie haben so den Stoffwechsel (Metabolismus) in den Pflanzen untersucht.

Dass der Pilz im Spitzwegerich den Gehalt an Catalpol erhöht, war nur ein Teilergebnis der Studie. Im Gamander-Ehrenpreis ändert sich durch den Pilz die Konzentration an Catalpol hingegen kaum. In den anderen Pflanzenarten kommt der Abwehrstoff grundsätzlich nicht vor und das ändert sich auch durch die Verbindung mit dem Pilz nicht. 

Einen auffälligen Unterschied stellten die Forscherinnen und Forscher in der Konzentration an Zitronensäure und chemisch verwandten Verbindungen fest. Waren die Pflanzen mit dem Pilz infiziert, so nahmen die Konzentrationen bei Spitzwegerich, Breitwegerich, Gamander-Ehrenpreis und Schneckenklee stark ab. Im einjährigen Rispengras stiegen sie hingegen tendenziell an.

Für ihre Studie trockneten und zerrieben die Forscher Blätter der fünf Pflanzenarten. Das Pulver jeder Pflanze behandelten sie dann mit Lösungsmittel. Schließlich analysierten sie die gewonnenen flüssigen Proben mithilfe von Geräten, die die Konzentrationen der einzelnen Inhaltsstoffe messen. Mit rechenstarken Computern werteten sie die Daten aus und verglichen sie. „Für jede der Pflanzen bekamen wir so einen metabolischen Fingerabdruck“, sagt Müller.

Bei ihren Analysen fanden die Wissenschaftler heraus, dass alle getesteten Pflanzen eins gemeinsam hatten: „Wenn sie mit dem Pilz in Symbiose waren, erhöhte sich bei allen der Gehalt an Phosphor in den Blättern“, sagt die Biologin Rabea Schweiger, die für die Studie Tausende von Zahlenwerten verglichen hat. Doch auch in diesem Fall zeigte sich, dass jede Pflanzenart nach eigenen Regeln funktioniert: „Spannend war, dass der Stoffwechsel jeder Pflanzenart jeweils ganz anders auf den Pilz und die pilzvermittelte höhere Phosphor-Dosis reagiert hat“, sagt Schweiger.

Originalveröffentlichung:
Rabea Schweiger, Markus Baier, Marcus Persicke, Caroline Müller: High specificity in plant leaf metabolic responses to arbuscular mycorrhiza. Nature Communications, http://dx.doi.org/10.1038/ncomms4886, online erschienen am 22. Mai 2014.

Kontakt:
Prof. Dr. Caroline Müller, Universität Bielefeld
Fakultät für Biologie
Telefon: 0521 106-5524
E-Mail: caroline.mueller@uni-bielefeld.de

Rabea Schweiger, Universität Bielefeld
Fakultät für Biologie
Telefon: 0521 106-5536
E-Mail: rabea.schweiger@uni-bielefeld.de

Weitere Informationen:

http://www.uni-bielefeld.de/biologie/ChemOekologie/index.html

Sandra Sieraad | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Lupinen beim Trinken zugeschaut – erstmals 3D-Aufnahmen vom Wassertransport zu Wurzeln
24.07.2017 | Universität Potsdam

nachricht Pfade ausleuchten im Fischgehirn
24.07.2017 | Max-Planck-Institut für Neurobiologie

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: 3-D scanning with water

3-D shape acquisition using water displacement as the shape sensor for the reconstruction of complex objects

A global team of computer scientists and engineers have developed an innovative technique that more completely reconstructs challenging 3D objects. An ancient...

Im Focus: Einblicke unter die Oberfläche des Mars

Die Region erstreckt sich über gut 1000 Kilometer entlang des Äquators des Mars. Sie heißt Medusae Fossae Formation und über ihren Ursprung ist bislang wenig bekannt. Der Geologe Prof. Dr. Angelo Pio Rossi von der Jacobs University hat gemeinsam mit Dr. Roberto Orosei vom Nationalen Italienischen Institut für Astrophysik in Bologna und weiteren Wissenschaftlern einen Teilbereich dieses Gebietes, genannt Lucus Planum, näher unter die Lupe genommen – mithilfe von Radarfernerkundung.

Wie bei einem Röntgenbild dringen die Strahlen einige Kilometer tief in die Oberfläche des Planeten ein und liefern Informationen über die Struktur, die...

Im Focus: Molekulares Lego

Sie können ihre Farbe wechseln, ihren Spin verändern oder von fest zu flüssig wechseln: Eine bestimmte Klasse von Polymeren besitzt faszinierende Eigenschaften. Wie sie das schaffen, haben Forscher der Uni Würzburg untersucht.

Bei dieser Arbeit handele es sich um ein „Hot Paper“, das interessante und wichtige Aspekte einer neuen Polymerklasse behandelt, die aufgrund ihrer Vielfalt an...

Im Focus: Das Universum in einem Kristall

Dresdener Forscher haben in Zusammenarbeit mit einem internationalen Forscherteam einen unerwarteten experimentellen Zugang zu einem Problem der Allgemeinen Realitätstheorie gefunden. Im Fachmagazin Nature berichten sie, dass es ihnen in neuartigen Materialien und mit Hilfe von thermoelektrischen Messungen gelungen ist, die Schwerkraft-Quantenanomalie nachzuweisen. Erstmals konnten so Quantenanomalien in simulierten Schwerfeldern an einem realen Kristall untersucht werden.

In der Physik spielen Messgrößen wie Energie, Impuls oder elektrische Ladung, welche ihre Erscheinungsform zwar ändern können, aber niemals verloren gehen oder...

Im Focus: Manipulation des Elektronenspins ohne Informationsverlust

Physiker haben eine neue Technik entwickelt, um auf einem Chip den Elektronenspin mit elektrischen Spannungen zu steuern. Mit der neu entwickelten Methode kann der Zerfall des Spins unterdrückt, die enthaltene Information erhalten und über vergleichsweise grosse Distanzen übermittelt werden. Das zeigt ein Team des Departement Physik der Universität Basel und des Swiss Nanoscience Instituts in einer Veröffentlichung in Physical Review X.

Seit einigen Jahren wird weltweit untersucht, wie sich der Spin des Elektrons zur Speicherung und Übertragung von Information nutzen lässt. Der Spin jedes...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Gipfeltreffen der String-Mathematik: Internationale Konferenz StringMath 2017

24.07.2017 | Veranstaltungen

Von atmosphärischen Teilchen bis hin zu Polymeren aus nachwachsenden Rohstoffen

24.07.2017 | Veranstaltungen

Recherche-Reise zum European XFEL und DESY nach Hamburg

24.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Gipfeltreffen der String-Mathematik: Internationale Konferenz StringMath 2017

24.07.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Von atmosphärischen Teilchen bis hin zu Polymeren aus nachwachsenden Rohstoffen

24.07.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Lupinen beim Trinken zugeschaut – erstmals 3D-Aufnahmen vom Wassertransport zu Wurzeln

24.07.2017 | Biowissenschaften Chemie