Segensreiche Bakterien helfen Pflanzen über Trockenzeiten hinweg

26. Juli 2015, 17:56
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Wiener Forscherin untersuchte den Einfluss von Rhizobien auf eine Verwandte von Erbsen und Bohnen

Wien – Sind ihre Wurzeln mit Knöllchenbakterien (Rhizobien) infiziert, bleiben Hülsenfrüchtler bei Trockenheit länger grün, fand die Pflanzenphysiologin Stefanie Wienkoop vom Department für Ökogenomik und Systembiologie der Uni Wien heraus. Durch die Liaison mit den Bakterien wird die "molekulare Grundeinstellung" in den Pflanzen verändert, so dass sie langsamer Altern und besser mit Wassermangel zurechtkommen.

Modellpflanze Schneckenklee

Hülsenfrüchtler sind als Nahrungslieferanten für den Menschen von größter Bedeutung: Sie liefern unter anderem Erbsen, Bohnen, Linsen und Kichererbsen. Für die Studie wurde jedoch eine weniger bekannte Spezies herangezogen, der Schneckenklee (Medicago).

"Schneckenklee ist eine beliebte Modellpflanze, weil sie kleinwüchsiger ist als andere Hülsenfrüchtler wie Erbsen, Bohnen und Soja, und man viele Pflanzen auf engem Raum wachsen lassen kann", erklärt Wienkoop. Die Ergebnisse aus diesem Modellsystem seien aber größtenteils auf diese wichtigen Nahrungspflanzen übertragbar, die weltweit eine der Hauptquellen für Eiweißstoffe bei Menschen sind.

Der Versuch

In einem vom Wissenschaftsfonds FWF geförderten Projekt untersuchte das Team um Wienkoop, was bei Trockenstress in Pflanzen vorgeht, wenn sie mit Rhizobien infiziert sind und wie sie sich im Vergleich zu nicht-infizierten Pflanzen schlagen.

"Die symbiotische Beziehung mit den Bakterien hat einen positiven Einfluss auf das Immunsystem der Pflanze, die in der Natur kaum ohne sie vorkommt", so Wienkoop. Dadurch könne ein Alterungsprozess der Blätter, der durch Wassermangel in Pflanzen normalerweise ausgelöst wird, verlangsamt werden. "Dieser 'Grünbleib-Effekt' ist in der Agrarwissenschaft schon länger bekannt, wurde bisher jedoch nicht physiologisch verstanden", erklärte sie.

Nun würde sie die verschiedenen physiologischen und molekularen Änderungen genauer untersuchen, um die Schlüsselspieler in diesem Prozess zu enthüllen. "Wir konnten dabei schon ausschließen, dass es an der Bereitstellung von Stickstoff durch die Bakterien liegt, was, soweit man bisher weiß, die Hauptfunktion dieser Symbiose ist", so die Forscherin. (APA, 26. 7. 2015)

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