Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Pflanzenhormon steuert Nektarproduktion

26.03.2010
Raps produziert Nektar, sobald das Pflanzenhormon Jasmonsäure in seinen Blüten gebildet wird

Raps gehört weltweit zu den zehn wichtigsten Nutzpflanzen. Im Frühling sind die gelb leuchtenden "Ölfelder" nicht zu übersehen: In Deutschland wird dieses Jahr auf 1,46 Millionen Hektar Winterraps angebaut, mindestens 2,2 Millionen Tonnen Rapsöl sind zu erwarten. Auch die Imker werden ihre Bienenkästen an den Rapsfeldern aufbauen, damit die fliegenden Arbeiterinnen Nektar sammeln und die Bestäubung der Rapsblüten und damit einen hohen Ernteertrag der Landwirte sichern. Eine Wissenschaftlerin des Max-Planck-Instituts für Chemische Ökologie hat bei ihren Untersuchungen entdeckt, dass das Pflanzenhormon Jasmonsäure - bekannt als Signalgeber bei Insektenbefall - nicht nur die Blütenentwicklung im Knospenstadium steuert, sondern zusätzlich die Nektarbildung auslösen kann. (PLoS ONE 5, e9265, 2010 - open access)

Jasmonsäure und ihre verwandten Moleküle sind wesentliche Bestandteile molekularer Signalketten im Pflanzengewebe. Diese allgemein als Jasmonate bezeichneten Verbindungen werden beispielsweise gebildet, wenn Raupen an einer Pflanze fressen, und gehören daher als signalgebende Substanzen in die Gruppe der Pflanzenhormone. Durch die Bildung der Jasmonate steuert die Pflanze auch ihre Abwehr gegen Schädlinge, indem sie die Produktion von Giftstoffen stimuliert. Und schon früher war gezeigt worden, dass Jasmonate die Bildung des so genannten "extrafloralen Nektars" steuern - dieser Nektar wird nicht in Blüten, sondern von speziellen Drüsen, den "extrafloralen Nektarien", gebildet und lockt Ameisen als indirekte Verteidiger zu von Herbivoren angefressenen Pflanzen an. Durch die im Nektar enthaltenen Zuckerbestandteile werden die Ameisen für ihren Verteidigungsservice belohnt. Das gleiche Prinzip trifft auch auf den floralen, also in Blüten produzierten Nektar zu, bei dem Pflanzenbestäuber durch die Produktion von Nektar angelockt werden und somit wesentlich zum späteren Samenertrag beitragen. Was aber die Nektarproduktion in Blüten auslöst und steuert, war bislang noch unbekannt.

Unterschiedliche Wirkung in Blüten und Blättern

Radhika Venkatesan, Doktorandin der International Max Planck Research School in Jena, ist dieser Frage am Beispiel des ökonomisch wichtigen und weit verbreiteten Raps nachgegangen. Dabei fand sie heraus, dass das Blütengewebe schon in einem frühen Entwicklungsstadium Jasmonate bildet, worauf unmittelbar danach die Nektarproduktion einsetzt. Dies funktioniert unabhängig von einem Schädlingsbefall. "Wenn wir Raupen auf die Rapsblätter gesetzt haben, die durch ihren Fraß die Jasmonatbildung in den Blättern auslösen, beeinflusste das die Nektarproduktion in den Blüten nicht", so die Forscherin. Auch das Besprühen der grünen Blätter mit Jasmonsäure zeigte keine Wirkung auf die Bildung des Blütennektars. Wird Jasmonsäure jedoch auf die Blüten gesprüht, kann die Nektarbildung sogar noch gesteigert werden. Dies weist auf eine klare Trennung der verschiedenen Jasmonsäurefunktionen in unterschiedlichen Pflanzengeweben hin: Im Blatt- und Spross bewirkt das Hormon Abwehrreaktionen gegen Insekten, im Blütengewebe hingegen steuert es die Nektarbildung.

Der Zusammenhang zwischen Jasmonsäure- und Nektarproduktion wurde durch Experimente mit einem Hemmstoff belegt: Sobald die Blüten mit einem Hemmstoff der Jasmonatsynthese behandelt wurden, dem so genannten Phenidon, blieb die Nektarbildung aus. Bei Aufsprühen des Stoffes auf junge, noch ungeöffnete Blütenknospen wurde zusätzlich deren Entwicklung gehemmt, was bestätigt, dass die Jasmonsäure zusätzlich eine wichtige Rolle bei der Entwicklung der Blüten spielt.

"Die Tatsache, dass die Jasmonsäure so verschiedene Funktionen wie Pflanzenverteidigung und Bestäubung reguliert, ist äußerst interessant und wirft viele neue Fragen auf, besonders zum Verständnis der Evolution dieser Kontrollmechanismen", so Martin Heil, Leiter der Studie. Wilhelm Boland, Direktor am Max-Planck-Institut in Jena, betont: "Je mehr wir über die Hormonwirkung bei der Blütenbildung und Nektarproduktion von Nutzpflanzen wie Raps verstehen, desto gezielter können wir Erträge sichern und vielleicht noch steigern." Auch die Imker könnten von einer gesicherten oder vermehrten Nektarproduktion profitieren. [JWK]

Originalveröffentlichung:
Venkatesan Radhika, Christian Kost, Wilhelm Boland, Martin Heil: The role of jasmonates in floral nectar secretion. PLoS ONE 5, e9265, 2010 (open access).
Weitere Informationen von:
Prof. Wilhelm Boland, MPI für Chemische Ökologie, Tel.: 03641 / 57 - 1200, boland@ice.mpg.de

Prof. Martin Heil, CINVESTAV, Irapuato, Mexiko, Tel.: +52 (462)623 9657, mheil@ira.cinvestav.mx

Bildmaterial:
Angela Overmeyer M.A., MPI für Chemische Ökologie, Tel.: 03641 / 57-2110, overmeyer@ice.mpg.de

Dr. Jan-Wolfhard Kellmann | idw
Weitere Informationen:
http://www.ice.mpg.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Neues Blut dank neuer Technik
14.12.2018 | Medizinische Hochschule Hannover

nachricht Neue Chancen für den Tierschutz: Effizientes Testverfahren zum Betäubungsmittel-Einsatz bei Fischen
14.12.2018 | Universität Bayreuth

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: Data use draining your battery? Tiny device to speed up memory while also saving power

The more objects we make "smart," from watches to entire buildings, the greater the need for these devices to store and retrieve massive amounts of data quickly without consuming too much power.

Millions of new memory cells could be part of a computer chip and provide that speed and energy savings, thanks to the discovery of a previously unobserved...

Im Focus: Quantenkryptographie ist bereit für das Netz

Wiener Quantenforscher der ÖAW realisierten in Zusammenarbeit mit dem AIT erstmals ein quantenphysikalisch verschlüsseltes Netzwerk zwischen vier aktiven Teilnehmern. Diesen wissenschaftlichen Durchbruch würdigt das Fachjournal „Nature“ nun mit einer Cover-Story.

Alice und Bob bekommen Gesellschaft: Bisher fand quantenkryptographisch verschlüsselte Kommunikation primär zwischen zwei aktiven Teilnehmern, zumeist Alice...

Im Focus: An energy-efficient way to stay warm: Sew high-tech heating patches to your clothes

Personal patches could reduce energy waste in buildings, Rutgers-led study says

What if, instead of turning up the thermostat, you could warm up with high-tech, flexible patches sewn into your clothes - while significantly reducing your...

Im Focus: Tödliche Kombination: Medikamenten-Cocktail dreht Krebszellen den Saft ab

Zusammen mit einem Blutdrucksenker hemmt ein häufig verwendetes Diabetes-Medikament gezielt das Krebswachstum – dies haben Forschende am Biozentrum der Universität Basel vor zwei Jahren entdeckt. In einer Folgestudie, die kürzlich in «Cell Reports» veröffentlicht wurde, berichten die Wissenschaftler nun, dass dieser Medikamenten-Cocktail die Energieversorgung von Krebszellen kappt und sie dadurch abtötet.

Das oft verschriebene Diabetes-Medikament Metformin senkt nicht nur den Blutzuckerspiegel, sondern hat auch eine krebshemmende Wirkung. Jedoch ist die gängige...

Im Focus: Lethal combination: Drug cocktail turns off the juice to cancer cells

A widely used diabetes medication combined with an antihypertensive drug specifically inhibits tumor growth – this was discovered by researchers from the University of Basel’s Biozentrum two years ago. In a follow-up study, recently published in “Cell Reports”, the scientists report that this drug cocktail induces cancer cell death by switching off their energy supply.

The widely used anti-diabetes drug metformin not only reduces blood sugar but also has an anti-cancer effect. However, the metformin dose commonly used in the...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Tagung 2019 in Essen: LED Produktentwicklung – Leuchten mit aktuellem Wissen

14.12.2018 | Veranstaltungen

Pro und Contra in der urologischen Onkologie

14.12.2018 | Veranstaltungen

Konferenz zu Usability und künstlicher Intelligenz an der Universität Mannheim

13.12.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Tagung 2019 in Essen: LED Produktentwicklung – Leuchten mit aktuellem Wissen

14.12.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Rittal heizt ein in Sachen Umweltschutz - Rittal Lackieranlage sorgt für warme Verwaltungsbüros

14.12.2018 | Unternehmensmeldung

Krankheiten entstehen, wenn das Netzwerk von regulatorischen Autoantikörpern aus der Balance gerät

14.12.2018 | Medizin Gesundheit

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics