Natur & Technik

Gen EXOCYST70A3 reguliert die Architektur des Wurzelsystems © APA (dpa)
Gen EXOCYST70A3 reguliert die Architektur des Wurzelsystems © APA (dpa)

APA

Forscher identifizierten "Architekten" der Pflanzenwurzeln

11.07.2019

Das Pflanzenhormon Auxin ist für die Entwicklung von Pflanzen entscheidend. Bei allen gerichteten Wachstumsprozessen ist es im Spiel, also wenn neue Wurzeln oder Triebe gebildet werden. Forscher aus Wien haben nun mit einem Gen den "Architekten" des Wurzelwachstum identifiziert. Es reguliert über Auxin, ob Wurzeln eher oberflächlich oder in die Tiefe wachsen, berichten sie im Fachjournal "Cell".

Bei zweikeimblättrigen Pflanzen wächst aus dem Samen eine einzelne Primärwurzel, die oft während der gesamten Lebensdauer der Pflanze aktiv bleibt und mehrere Seitenwurzeln bilden kann, schreiben das internationale Forscherteam um Wolfgang Busch vom Salk Institute in La Jolla (US-Bundesstaat Kalifornien) in der Arbeit. Busch war zuvor Gruppenleiter am Gregor Mendel Institut für Molekulare Pflanzenbiologie (GMI) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) in Wien, wo ein Großteil der nun publizierten Forschungsarbeit stattfand.

Abhängig von der Richtung des Wurzelwachstums werden verschiedene Bereiche im Boden erkundet, also eher vertikal oder horizontal. Die Wachstumsrichtung sowie die Zahl und die Position der Seitenwurzeln bilden die sogenannte Wurzelsystemarchitektur. Diese ist entscheidend über die Aufnahme von Wasser, Nährstoffen und Verankerung der Pflanze im Boden. Die Mechanismen, welche die räumliche Verteilung der Wurzeln im Boden steuern, waren bisher aber weitgehend unbekannt.

Die Wissenschafter zeigten nun an der Modellpflanze Arabidopsis thaliana, dass ein Gen (EXOCYST70A3) die Architektur des Wurzelsystems direkt reguliert. Das tut es, indem es die Verteilung eines Auxin-Transporters (PIN4) beeinflusst. Bei Änderungen des Gen wuchsen die Wurzeln nicht mehr primär oberflächlich, sondern drangen tiefer in den Boden ein. Die Erkenntnis könnte helfen zu verstehen, wie Pflanzen auf saisonale Niederschlagsschwankungen reagieren und sich an veränderte Umweltbedingungen anpassen.

Service: https://doi.org/10.1101/559187

STICHWÖRTER
Biologie  | Wien  | Wissenschaft  | Naturwissenschaften  |
Weitere Meldungen aus Natur & Technik
APA
Partnermeldung