"Schengen"-Signalstoffe: Wie Pflanzen die Außengrenzen ihrer Wurzeln schützen

21. Jänner 2017, 10:00
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Wiener Forscher entdeckten Schutzmechanismus in der Ackerschmalwand

Wien – Damit Pflanzen bis in die Wurzelspitzen gesund sind, müssen sie ihre Außengrenzen im Boden gut abdichten und sich gegen eingedrungene Erreger wehren. Wiener Forscher haben mit internationalen Kollegen bei der Ackerschmalwand Signalstoffe gefunden, die das Schließen von Lücken in der Hülle und den Angriff auf Eindringlinge anordnen. Dazu veröffentlichten sie zwei Studien im Fachmagazin "Science".

Pflanzen kitten Zwischenräume der äußeren Wurzelzellen mit einem sogenannten Caspary-Streifen. "Mitunter wird dieser aber leck und löchrig, und schädliche Substanzen können aus dem Boden in ihre Wurzeln sickern sowie Nährstoffe und Wasser austreten", erklärte Youssef Belkhadir vom Gregor Mendel Institut für Molekulare Pflanzenbiologie (GMI) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) in Wien.

Wurzelflicker

Dann gelangt aber auch ein Signalstoff namens CIF2 (Caspary-Streifen Integritäts-Faktor) aus dem Inneren der Wurzeln an die Außenseite. Dort tut er sich mit den Signalgebern "Schengen 1" und "Schengen 3" zusammen. Gemeinsam lösen diese drei Eiweißstoffe einen Reparaturmechanismus aus, durch den die Außengrenze wieder abgedichtet wird, berichteten die Forscher.

Belkhadir fand mit Kollegen außerdem heraus, dass ein anderer Signalgeber namens "Feronia" die Immunantwort von Pflanzen moduliert. Je nachdem welche Befehle er durch spezielle, von der Pflanze produzierte Eiweißstoffe (sogenannte RALFs) bekommt, verstärkt oder drosselt er die Heftigkeit, mit der sich das Gewächs gegen Eindringlinge verteidigt. "Interessanterweise ahmen krankheitserregende Pilze solche Signale nach und könnten damit die Pflanzen vielleicht so austricksen, dass sie ihre Abwehr nicht aktivieren", mutmaßen die Forscher. (APA, 21. 1. 2017)

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