Zur Wurzel von Unkraut und Weizen gelangen
Weizen (Triticum aestivum) ist eine wichtige europäische Anbaupflanze, die vielleicht von einem Unkraut namens Ackerfuchsschwanz (Alopercurus myosuroides) bedrängt wird. Viele neuere Studien haben gezeigt, dass Wurzeln verschiedener Pflanzenarten sich gegenseitig beeinflussen; allerdings weiß man über die Mechanismen dieser Wechselwirkung noch sehr wenig. In dem EU-geförderten Projekt INTERACTROOT ("Molecular basis for root-root interactions between wheat and weed") sollte untersucht werden, wie Ackerfuchsschwanz und Weizen auf der Wurzelebene interagieren. Ferner wurden alle möglichen Verbindung (so genannte Ausscheidungen oder Exsudate) untersucht, mit denen Ackerfuchsschwanz auf die Weizenwurzeln wirken könnte. Zuerst entwickelten die Projektmitglieder ein System, mit dem die Pflanzen so angebaut werden sollten, dass die Wurzeln untersucht werden konnten. Dazu mussten die Pflanzen in klaren, sterilen Boxen und einem transparenten Medium unter kontrollierten Wachstumsbedingungen (Nährstoffe, Licht, Temperatur, etc.) eingepflanzt werden. Wenn man Weizen und Ackerfuchsschwanz zusammen anbaut, reduziert das Anzahl und Länge der Seitenwurzeln bei den Weizenpflanzen; wenn Weizenpflanzen zusammen angepflanzt wurden, reduzierte sich die Länge, aber nicht die Anzahl der Seitenwurzeln. Die Nährstoffversorgung hatte keinen Einfluss auf diese Wechselwirkungen. Mithilfe eines Modellsystems wollte man die Wirkung des Wurzelexsudats von Ackerfuchsschwanz eingehender untersuchen. Dieses System zeigte, dass die Wurzelausscheidungen von Ackerfuchsschwanz die Konzentration von Kalzium (eine übliches Signalmolekül) in den Wurzelzellen erhöhten. Dieser direkte Nachweis, dass Ackerfuchsschwanz das Wachstum von Weizenwurzeln beeinflusst, hat weitreichende Folgen für die landwirtschaftliche Produktivität. Ein wichtiger nächster Schritt besteht darin herauszufinden, welche spezifischen Ausscheidungen für diese Veränderungen verantwortlich sind.
