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Wissenschaftler erforschen Stressverhalten von Pflanzen

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Die Westfälische Wilhelms-Universität (WWU) in Münster gab kürzlich in einer Meldung bekannt, dass es einem Team von Pflanzenforschern aus Münster und Nanjing (China) gelungen sei, mit einem neuen Biosensor das Stressverhalten von Pflanzen sichtbar zu machen. Möglicherweise eine wegweisende Erkenntnis für die Züchtung neuer Pflanzen.

Mikroskopiebilder zeigen drei verschiedene Regionen einer Wurzel und jeweils die Phosphatidylsäure unter Salzstress im zeitlichen Verlauf. Veränderungen werden anhand unterschiedlicher Farben sichtbar. Foto: W. Li et al./ Nature Plants

Phosphatidylsäure sichtbar machen

Ausschlaggebend für Stress ist der Botenstoff Phosphatidylsäure, der bisher lediglich durch biochemische Verfahren nachgewiesen werden konnte. Damit konnte jedoch nur die Menge des Lipids im Organismus nachgewiesen werden. Unklar blieb, in welchen Zellen und wo genau in der Zelle der Stoff aktiv war und auch, über welchen Syntheseweg sich seine Konzentration änderte. Mit dem von den Forschern der Universitäten aus Münster und Nanjing entwickelten Biosensor soll sich das nun ändern und eine Aktivität des Lipids nachverfolgbar gemacht werden.

Biosensor kann die Aktivität des Lipids nachverfolgen

Innerhalb eines Organismus nimmt das Lipid Phosphatidylsäure verschiedene Rollen ein. Zum einen reguliert es, wie sich die Membranen von Zellen bewegen oder biegen, zum anderen steuert es den Stoffwechsel der Pflanze und dient zudem auch noch als Signalstoff, um Proteine zu regulieren. Mit den bisher vorliegenden und erforschten Messmethoden konnten Wissenschaftler jedoch nicht herausfinden, welcher Anteil der Phosphatidylsäure eine Funktion für den Stoffwechsel hat und welcher Anteil als Signalstoff dient. Ein neu entwickelter Biosensor solle das jetzt ändern und die Aktivität der Phosphatidylsäure erstmals räumlich und zeitlich nachverfolgbar machen.

Stress der Pflanze aufzeigen

„Mit unserem Zugang können wir die Dynamik und räumliche Verteilung der Phosphatidylsäure genauer aufklären, gerade auch bei Pflanzen, die sich in Stresssituationen befinden“, sagt Co-Autor Prof. Dr. Jörg Kudla von der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster (WWU). Laut Mitteilung habe eine Pflanze zum Beispiel Stress, wenn sie trockenen oder salzigen Böden ausgesetzt sei. Messungen durch diese neue Methode können laut WWU zukünftig dabei helfen, Pflanzen zu züchten, die dann mit bestimmten Umweltbedingungen besser umgehen können.

Erschienen ist die komplette Forschungsstudie im Magazin „Nature Plants“. Mehr zur Methode der Forschungsarbeit finden Sie unter diesem Link der Westfälischen Wilhelms-Universität.