Anders als Mensch und Tier können Pflanzen Stress durch Hitze oder Trockenheit nicht ausweichen. Sie sind fest mit dem Boden verwurzelt und müssen sich an die Standortbedingungen anpassen. Obwohl Pflanzen im Laufe der Evolution Mechanismen entwickelt haben, die es ihnen ermöglichen, unter Stressbedingungen zu überleben, leiden heute viele Pflanzen unter den Umwelteinflüssen. Forschende der Technischen Universität Braunschweig und des Julius-Kühn-Instituts in Braunschweig haben nun ein Gen identifiziert, das bei der Regulation des Stressabbau in Pflanzen eine entscheidende Rolle spielt.

Neuer Hormon-Signalweg entdeckt

Die Stressregulation ermöglicht es Pflanzen, sich besser an Umweltbedingungen anzupassen und erhöht damit ihre Überlebenschancen. Überlebenswichtige Prozesse wie die Samenkeimung oder die Reaktion auf Wassermangel werden über hormonelle Signalwege gesteuert, so die Forschenden. In der Modellpflanze Arabidopsis thaliana hat das Braunschweiger Team nun mit GAS2 ein Gen entdeckt, das für ein Dioxygenase-Enzym codiert. Es steuert einen speziellen Signalweg, über den das Pflanzenhormon Abscisinsäure abgebaut wird. Auf der Wahrnehmung des Botenstoffs Abscisinsäure basiert bei Pflanzen eine ganze Signalkaskade für die Stressreaktion.

Pflanzen widerstandsfähig machen

Die Forschung vermutet schon lange, dass dieses Hormon den Pflanzen im Laufe der Evolution geholfen hat, besser mit Stress umzugehen. Mit den neuen Erkenntnissen liefert das Team um Theo Lange und Pimenta Lange ein wichtiges Werkzeug, um die Samenkeimung zu optimieren und Pflanzen widerstandsfähiger gegen die Folgen des Klimawandels zu machen. Davon würden Pflanzenzüchtung und Landwirtschaft gleichermaßen profitieren, so die Forschenden. Die Ergebnisse der Studie wurden im Fachjournal "Nature Communications" veröffentlicht.

bb/pg