Pflanzen haben Gene gegen Stress – Wie das im Kampf gegen den Klimawandel helfen könnte
Forscher konnten erstmals die Gene identifizieren, die Pflanzen dabei helfen, Umweltstress zu widerstehen.
Pflanzen, die auf Salzwiesen wachsen, müssen besonders resistent gegen Umweltstress wie einen hohen Salzgehalt im Boden sein. © Unsplash
Forscher der University of East Anglia (UEA) haben die Gene identifiziert, die Pflanzen dabei helfen, selbst unter Stressbedingungen zu wachsen. Diese Entdeckung könnte dabei helfen, die Resistenz von Pflanzen gegen Umweltstress wie belastete Böden oder durch den Klimawandel bedingte Dürren zu steigern und Anbaumethoden verbessern.
Die Wissenschaftler haben es erstmals geschafft, die Gene zu identifizieren, die für die Produktion des Anti-Stress-Moleküls Dimethylsulfoniopropionat (DMSP) verantwortlich sind. Dieses ermöglicht es Pflanzen, in extremen Umgebungen wie salzhaltigen Küstenregionen zu gedeihen, schreibt die UEA in einem Bericht. Die Studie wurde im wissenschaftlichen Journal Nature veröffentlicht.
Ein besonderer Fokus der Studie lag auf der Pflanze Spartina anglica, auch Salz-Schlickgras oder Englisches Schlickgras genannt. Prof. Jon Todd von der UEA zufolge produzieren zwar die meisten Pflanzen das Molekül DMSP, das Schlickgras produziert jedoch besonders große Mengen davon. Es wächst vor allem auf Salzwiesen – flachen, salzhaltigen Gebieten, die immer wieder von Meerwasser überflutet werden. Salzwiesen gelten als Hotspots für die Produktion von DMSP und des klimakühlenden Gases Dimethylsulfid.
Unsere Forschung zeigt, dass die meisten Pflanzen DMSP herstellen, aber Spartina hebt sich durch die hohen Mengen ab, die es ansammelt.
Prof. Jon Todd
Verbesserung der Pflanzenresistenz
Durch die Analyse von Pflanzengeweben und die Sequenzierung von mRNA konnten die Forscher die spezifischen Enzyme identifizieren, die für die DMSP-Synthese verantwortlich sind. Ein besonders interessanter Aspekt der Forschung ist die Möglichkeit, die Produktion von DMSP auch in anderen Pflanzen zu steigern. Viele der Pflanzen, die bisher nur geringe Mengen des Moleküls produzieren, sind wichtige Kulturpflanzen wie Weizen und Gerste. Wenn Wissenschaftler die Enzyme aktivieren können, die diesen Prozess steuern, würde das ihre Toleranz gegenüber schwierigen Bedingungen wie Trockenheit oder nährstoffarmen Böden verbessern.
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Das könnte insbesondere in der Landwirtschaft nützlich sein, um Pflanzen auf belasteten Böden widerstandsfähiger zu machen. Pflanzen, die entweder DMSP zugesetzt bekommen oder selbst produzieren, können dann womöglich besser mit Stress umgehen.
Dr. Ben Miller von der UEA fügt hinzu: „Diese Entdeckung liefert grundlegende Erkenntnisse darüber, wie Pflanzen Stress tolerieren. Sie könnte vielversprechende Ansätze bieten, um die Toleranz von Nutzpflanzen gegenüber Salinität und Trockenheit zu erhöhen.“
Was du dir merken solltest:
- Wissenschaftler der UEA entdeckten die Gene, die in Pflanzen für die Produktion des Anti-Stress-Moleküls DMSP verantwortlich sind.
- DMSP verbessert die Toleranz von Pflanzen gegenüber extremen Bedingungen wie hohem Salzgehalt im Boden und Trockenheit.
- Diese Forschung könnte in der Landwirtschaft helfen, Pflanzen zu entwickeln, die widerstandsfähiger gegenüber Dürren und nährstoffarmen Böden sind.
Bild: © Unsplash
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