Grüne Branche

15Ea-Phycocyanobilin: Pflanzenwachstum ohne Lichtsteuerung

Die lichtabsorbierende Komponente eines Fotorezeptors von Pflanzen lässt sich durch eine chemisch ähnliche, synthetische Substanz ersetzen, wie der Informationsdienst Wissenschaft meldet. „Die Pflanzen haben sich quasi im Dunkeln so entwickelt, als ob sie im Licht wären“, sagt Studienleiter Tilman Lamparter vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT). 

Dieser Keimling wurde mit synthetischem Fotorezeptor gefüttert und öffnet seine Keimblätter. In der Dunkelkontrolle bleiben sie geschlossen. Foto: P. Lamparter/KIT

Den Samen und Setzlingen der Ackerschmalwand wurde ein synthetischer Stoff namens 15Ea-Phycocyanobilin gegeben. Dieser Stoff ersetzt in der Pflanzenzelle den natürlichen, fotoaktiven Baustein des Fotorezeptors, das Phytochromobilin.

Durch den Einbau von 15Ea-PCB wird der Fotorezeptor in die aktive Form überführt und der Pflanze wird vorgegaukelt, sie wäre im Licht. Trotz Dunkelheit keimten und wuchsen die Modellpflanzen in ähnlicher Weise wie die Kontrollgruppe unter Licht. „Damit wurde erstmals gezeigt, dass synthetische Stoffe in ganzen Pflanzen Lichteffekte hervorrufen können.“

Synthetische Fotorezeptoren könnten ein wertvolles Werkzeug für die Forschung werden, weil sich viele chemische Pflanzenprozesse mit ihnen leichter untersuchen lassen als bisher mit gentechnischen Methoden. Dazu könnte neben dem Wachstum auch die Fotosynthese gehören.

„Vielleicht lassen sich in Zukunft auch das Blühen von Blumen oder die Ausbildung des Fotosynthese-Apparats besser steuern“, blickt Lamparter vom Karlsruher Institut für Technologie in die Zukunft. „Diese Erkenntnisse könnten sicherlich wertvoll für die Agrarindustrie von der Blumenzucht bis zur Biomasseproduktion sein.“ In kommenden Studien sollen weiterführende Aspekte untersucht werden.

Wie Licht noch effektiver genutzt werden kann, lesen Sie in der aktuellen TASPO Ausgabe 26/2012. (ts)