Wiener Forscher: Hormone entscheiden, ob Pflanzen einen dicken Stamm oder viele Äste bekommen
Wien - Österreichische Wissenschafter haben ein Hormon entdeckt, das in Pflanzen das Dickenwachstum anregt. Das sekundäre oder Dickenwachstum - primär wachsen Pflanzen in die Höhe -
findet bei Pflanzenstängeln und -stämmen vorwiegend in einer stammzell-ähnlichen
Schicht namens Kambium statt. Am besten bekannt ist das Kambium bei Bäumen, wo
es zwischen Holz und Rinde sitzt und von Hormonen gesteuert jedes Jahr auf der
Innenseite neues Holz, auf der Außenseite neuen Bast bildet, und so die
Jahresringe in den Stamm zeichnet.
Aber auch einjährige Pflanzen, wie die als Modellsystem beliebte
Ackerschmalwand (Arabidopsis thaliana), wachsen mittels Kambium in die Breite.
Das Signal zum Wachsen wird dabei vom Hormon Auxin über weite Strecken in der
Pflanze gesendet. Denn die verschiedenen Wachstumsprozesse müssen von der Wurzel
bis zum Blattspross koordiniert werden, "die Pflanze muss wissen, wie weit der
eine Teil schon gewachsen ist, damit sich der andere Teil anpasst, dafür muss es
Signalmechanismen geben, die das kommunizieren", erklärt Thomas Greb vom Gregor Mendel Instituts für molekulare Pflanzenbiologie (GMI) der
Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW).
Wie diese Kommunikation funktioniert, ist bisher nur in Ansätzen bekannt.
Eine Rolle könnte dabei ein Pflanzenhormon namens Strigolacton spielen. Eine
Forschergruppe mit österreichischen, schwedischen und australischen
Wissenschaftern unter der Leitung von Greb fand nun heraus, dass Auxin seine
Botschaft an Strigolacton weitergibt, und dieses wiederum das Kambium zum
Wachsen anregt.
Die Forscher beobachteten, dass in Ackerschmalwand-Pflanzen das
Dickenwachstum im Kambium vermindert ist, wenn die Strigolacton-Hormone fehlen,
andererseits kann ein künstlich hergestellter Strigolacton-Nachbau das Kambium
wieder stimulieren. Sie entdeckten außerdem, dass Auxin und Strigolacton nicht
unabhängig voneinander wirken, und dass Strigolacton in der Befehlskette
unterhalb von Auxin stehen. Die Hormone wirken nicht nur in der Ackerschmalwand,
auch das Kambium von Eukalyptusbäumen konnten die Forscher mit künstlichem
Strigolacton zum Wachsen bringen.
Abhängig von Umweltbedingungen
Während Strigolacton das Dickenwachstum fördern, unterdrücken sie, dass
Pflanzen neue Zweige bilden. Sie regeln daher vermutlich je nach den
Umweltbedingungen, wie eine Pflanze aussieht, so die Forscher. Sind die Hormone
aktiver, hat die Pflanze einen kräftigen Stamm und kaum Seitenäste, halten sie
sich zurück, wird die Pflanze buschiger mit vielen Verzweigungen und einem eher
mageren Stamm.
Vorstellbar ist daher, in Zukunft solche Hormone in der Holzwirtschaft
einzusetzen, wenn etwa ein dicker Stamm mit wenig Ästen gefragt ist, bzw. zu
hemmen, wenn es ein buschiger Christbaum werden soll. (APA, red)
