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Innere Uhr der Pflanzen regelt deren Stoffwechsel
Wenn die kalten Tage vorbei sind und die ersten Sonnenstrahlen im Frühling scheinen, sprießen die ersten Blüten. Doch woher “wissen” Pflanzen, wann die richtige Zeit zum Blühen ist? Und wie kann sich eine Pflanze auf den richtigen Tag-Nacht-Rhythmus einstellen? “Das Verständnis, wie Pflanzen das Licht erkennen, um die innere Uhr einzustellen, ist von großer landwirtschaftlicher Bedeutung”, so Seth Davis vom Max-Planck-Institut für Züchtungsforschung, Köln. Fast alle Lebewesen haben einen bestimmten Mechanismus zur Zeitmessung – so wie Singvögel, die mit dem Gesang zur Partnersuche stets zur gleichen Zeit beginnen oder Eichhörnchen, die zu einer bestimmten Zeit ihren Winterschlaf beenden. “Pflanzen vergleichen ständig die Lichtbedingungen ihrer Umgebung mit den Erwartungen der inneren Uhr, um ihre Entwicklung maßgeblich zu steuern. Alle Aspekte der… Weiterlesen
Pflanzen werden durch Viren für Insekten attraktiv
Weil sie sich nur sehr schwer bekämpfen lassen und sich sehr schnell in Beständen ausbreiten zählen Viren zu den besonders gefürchteten Erregern im Pflanzenbau. Für diese schnelle Verbreitung sorgt ein Trick, den Wissenschaftler der Penn State University, USA, entdeckt haben. Sie untersuchten, wie sich das Gurkenmosaikvirus über blattsaugende Insekten verbreitet. Dabei fiel ihnen auf, dass die Tiere bevorzugt kranke, vom Virus infizierte Pflanzen anflogen, sich hier aber viel kürzer aufhielten, als auf gesunden Pflanzen. Dieses Verhalten kommt der Ausbreitung der Erreger sehr entgegen. Denn das Virus gehört zu den so genannten nicht-persistenten Arten, die sich während des Saugens in den Mundwerkzeugen der Insekten einnisten. Hier können sie kurze Zeit überleben und so die nächste vom Insekt angeflogene Pflanze infizieren. Je… Weiterlesen
Protonen-Pumpen wichtig für die Produktivität von Pflanzen
Protonen-Pumpen sind generell wichtig für die Vitalität und die Produktivität von Pflanzen, wie Forscher aus Würzburg und Heidelberg in der renommierten Zeitschrift “Proceedings” der Akademie der Wissenschaften der USA berichten.
Bei der Photosynthese produzieren Pflanzen in der Regel mehr Nährstoffe als sie selber brauchen. Den Überschuss lagern sie ein – unter anderem in ihren Vakuolen. Diese Vorratskammern machen in den Zellen 70 bis 90 Prozent des Volumens aus. Sie sind mit einer wässrigen Lösung von Ionen und Nährstoffen gefüllt und von einer Membran umgeben.
Zuckerrüben häufen in ihren Vakuolen Zucker an, Weintrauben und andere Früchte speichern dort zusätzlich zum Zucker auch Fruchtsäuren. Mit welchen Inhaltsstoffen die Vakuolen gefüllt werden, hängt von der Ausstattung ihrer Membranen mit speziellen Transportern ab. Denn… Weiterlesen
Wie Pflanzen sich auf unterschiedliche Lichtqualität und -intensität einstellen
Unter den Einfluss von Sonnenlicht können Pflanzen Kohlenhydrate synthetisieren, die von anderen Organismen aufgenommen werden. Dabei müssen sie sich aber auf unterschiedliche Lichtqualität und -intensität einstellen. Der LMU-Biologe Professor Dario Leister und seine Kollegen haben diesen Vorgang in der Ackerschmalwand Arabidopsis thaliana untersucht. “Es hat sich gezeigt, dass die Photosynthese je nach Lichtbedingungen zwischen zwei Funktionsweisen wechseln kann, dem ‘State 1′ und ‘State 2′”, berichtet Leister. “Vor einigen Jahren haben wir schon nachgewiesen, dass der Übergang von State 1 zu State 2 von dem Enzym STN7 abhängt, das Phosphatgruppen an bestimmte Proteine anhängt.”
Nun konnten die Forscher zusammen mit italienischen Kollegen ein weiteres Enzym identifizieren, das diese Modifikation rückgängig macht – und damit das gesamte System wieder in den State… Weiterlesen
Pflanzenwurzeln können durch Trockenheit schrumpfen
Pflanzenwurzeln können durch Trockenheit schrumpfen und dabei den Kontakt zum umgebenden Boden verlieren. Dieser Effekt wurde zwar schon lange vermutet, konnte aber erst jetzt mit Hilfe von Röntgencomputertomografie tatsächlich nachgewiesen werden. Die Bildung eines Luftspaltes könnte den Pflanzen zunächst helfen, drohende Wasserverluste zu verhindern, wenn der Boden austrocknet, schreiben Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) im Fachblatt “Vadose Zone Journal”.
Für ihre Studie hatten die Forscher Wurzeln der Weißen Lupine (Lupinus albus L.) in einem sandigen Boden untersucht und die Veränderungen an der Grenzfläche Boden-Wurzel bei Austrocknung und Wiederbewässerung einen Monat lang per Röntgencomputertomografie unter die Lupe genommen. Dabei zeigten sich Luftspalte, die bei Trockenheit durch das Schrumpfen der Wurzeln entstanden waren. “Diese Interaktionen zwischen der Bodenstruktur und den biologischen… Weiterlesen
Düfte neu entdecken – wie auch Melisse nach Zitrone riechen kann
Bei Vielen verzieht sich schon das Gesicht, wenn nur an Zitronen gedacht wird. Zitruspflanzen haben jedoch ihren besonderen Reiz. Zitronenduft ist im Pflanzenreich nicht selten. In den unterschiedlichsten Pflanzenfamilien und -gattungen finden sich Vertreter mit einem Zitronen- oder Limonenaroma. Doch kein Duft ist wie der andere. Die Zitronenverbene (Aloysia triphylla) hat zum Beispiel einen sehr ausgeprägten und fruchtigen Duft. Der reinste und intensivste Geruch allerdings wird der aus Australien stammenden Zitronenmyrte (Backhousia citriodora) zugesprochen. Es wird sogar behauptet, die Zitronenmyrte rieche zitroniger als die Zitrone selbst. Andere Arten, wie beispielsweise der Zitronen-Thymian (Thymus citriodorus) oder das Limonen-Basilikum (Ocimum americanum), vereinen den bekannten Gewürz- mit dem Zitronenduft zu einem erfrischend neuen Aroma. Im Gegensatz zu vielen anderen Duftpflanzen entfalten die nach… Weiterlesen