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FP7

SIDEWAYS Ergebnis in Kürze

Project ID: 239287
Gefördert unter: FP7-PEOPLE
Land: Israel

Die Wachstumssteuerung von Pflanzen – eine Frage der Balance

Ob eine Pflanze wächst oder nicht, kann für deren Fortbestehen ausschlaggebend sein. Neue Forschung deutet auf eine Phytohormonart hin, welche beim Wirken in einer Zellenuntergruppe das gesamte Pflanzenwachstum steuern kann.
Die Wachstumssteuerung von Pflanzen – eine Frage der Balance
Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts SIDEWAYS (Final size determination through spatio-temporal regulation of phytohormone signaling pathways) wurden Brassinosteroide (BRs) untersucht, um zu verstehen, inwiefern deren chemische Signale die finale Größe beeinflussen.

Unter Verwendung der Modellpflanze Arabidopsis zeigten die Forscher zunächst, dass BRs erforderlich sind, um die normale Zellzyklusaktivität und Zellexpansion im Wurzelmeristem aufrechtzuerhalten. Von großer Bedeutung war, dass die Forscher wiederholt zeigten, dass das BR-Signal je nach Lage der Hormonperzeption das Wachstum steuert. Diese Strategie wird angewandt, um verschiedene Gensätze zu steuern, welche das Wachstumsausmaß ausbalancieren. Auxingene bspw., die durch epidermale BR-Signale aktiviert werden, sind erforderlich, um die Zellteilung zu induzieren. Umgekehrt wird die epidermale Wirkung im Zuge einer Genrepression gehemmt, wenn die BR-Signale von der Stele im Zentralbereich der Wurzel oder des Stamms ausgehen.

Ferner entdeckten die Wissenschaftler äußerst komplexe Steuernetze, welche die BR-Empfindlichkeit in der Wurzel berücksichtigen, die für eine Feineinstellung des Wachstums verantwortlich ist. Wurzelzellen, die Haarzellen bilden, werden mit benachbarten Zellen koordiniert, die keine Haare bilden – Die Expression des Rezeptors BRI1 in Haarzellen fördert die Zellverlängerung in sämtlichem Gewebe, während in Nicht-Haarzellen die Zellverlängerung durch ein hohes Niveau gehemmt wird. Dies deutet darauf hin, dass die Signale zwischen Haar- und Nicht-Haarzellen zu Veränderungen der Wachstumsgeschwindigkeit führen und genetischen sowie mechanischen Faktoren zugrunde liegen.

Die genetische BR-Modifikation wird bereits im Landwirtschaftssektor angewandt, um Anbauerträge zu steigern. Die im Zuge des SIDEWAYS-Projekts entdeckten Steuerprozesse werden Genetikern ermöglichen, verschiedene Eigenschaften von Anbaupflanzen zu verbessern, ohne sonstige Merkmale zu beeinflussen. Die Projekterrungenschaften haben zudem zur Teilnahme an internationalen Veranstaltungen und zu wertvollen Forschungskooperationen auf dem Gebiet des Pflanzenwachstums geführt.

Verwandte Informationen

Fachgebiete

Scientific Research

Schlüsselwörter

Wachstum, Pflanze, BR, chemische Signale, Anbauertrag
Datensatznummer: 181049 / Zuletzt geändert am: 2016-04-15
Bereich: Umwelt
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