Phosphatstoffwechsels in Pflanzen
Düngemittel auf Phosphatbasis haben die heutige Landwirtschaft revolutioniert und ein stärkeres Wachstum und Ertragssteigerungen von Nutzpflanzen ermöglicht. Allerdings stellt der Phosphatabfluss von Feldern heute eine der größten Quellen der Wasserverschmutzung dar. Trotz der Bedeutung, die Phosphate in der Landwirtschaft haben, weiß man nur wenig über die Mechanismen, mit denen Pflanzen Phosphate aufnehmen und abgeben. Das EU-geförderte Projekt PHOSTASIA ("Phosphate transport and signaling in Arabidopsis") untersuchte die Rolle von PHO1, einem Phosphattransporter- und Signalprotein in Acker-Schmalwand (Arabidopsis thaliana). Zu Beginn wurde erstmals die Struktur von PHO1 bestimmt. Dank dieses Wissens konnten die Forscher verschiedene mutierte Formen von PHO1 erzeugen, um die Funktionsweise des Proteins besser zu verstehen. Außerdem wurde mithilfe der Gentechnik eine Acker-Schmalwand geschaffen, die trotz niedriger Phosphatkonzentrationen in seinen Trieben normal wuchs. In einem weiteren Aspekt des Projektes fand man heraus, dass die Expression des Säuger-PHO1-Orthologs XPR1 dazu führt, das Phosphat aus den Zellen exportiert wird: Damit hat man den ersten Phosphat-Exporteur in Säugetieren identifiziert. PHOSTASIA hat unser Wissen über den Phosphattransport in Pflanzen und Tieren vorangetrieben und wird letztlich zu einer nachhaltigen Nutzung von Phosphat in der Landwirtschaft beitragen.
Schlüsselbegriffe
Phosphate, Phosphatstoffwechsel, Pflanzen, Tiere, Landwirtschaft
