Die Genetik der Architektur von Pflanzen
Dabei wurde eine Klasse von Genen identifiziert, die eine Rolle bei der Strukturierung sowohl der Äste (Phyllotaxis) als auch der Wurzel (Rhizotaxis) spielen. Diese Gene, PLT3, -5 und -7, sind dafür bekannt, dass sie mit dem Pflanzenhormon Auxin interagieren, das viele Aspekte des Pflanzenwachstums koordiniert. Das EU-finanzierte Projekt PHYLLORHIZOTAXIS ('A conserved mechanism regulating shoot and root lateral organ placement') wollte die Wechselwirkungen zwischen PLT-Genen und Auxin besser verstehen. Mithilfe von Genetik, Biochemie und Bioinformatik befasste es sich mit der Frage, wie diese Interaktion bei der Modellpflanze Arabidopsis thaliana Stengel- und Wurzelstruktur steuert. Die Wissenschaftler identifizierten mehrere Gene, die die Expression von PLT in Wurzeln und Stiele steuern können, und diese werden alle durch das Hormon Auxin aktiviert. Dies zeigt, dass die PLT-Expression zumindest in gewissem Umfang von Auxin gesteuert wird. In mutierten Pflanzen ohne PLT-Expression wurden Gene für Auxin-Transport und -Antwort nicht im gleichen Umfang wie bei nicht-mutierten Pflanzen aktiviert. Mithilfe dieser Mutanten konnten die Forscher außerdem das Muster der PLT-Expression in neue Zweigen oder Wurzeln besser verstehen. Insgesamt konnte PHYLLORHIZOTAXIS zeigen, dass Auxin und PLT-Gene ein komplexes Rückkopplungssystem für neue Pflanzenstrukturen bilden, und damit zu unserem Verständnis der genetischen Steuerung der Pflanzenarchitektur beigetragen.
Schlüsselbegriffe
Pflanze, Gennetzwerk, Stängel, Wurzeln, Phyllotaxis, Rhizotaxis, PLT-Gen
