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09.08.2018

Tomaten: Hitze stresst Hormonhaushalt

Das Phytohormon Auxin ist an fast allen Entwicklungsprozessen einer Pflanze beteiligt. Doch Hitze stresst den Alleskönner, wie Dresdner Forscher an Tomatenpflanzen nachweisen konnten.  

: Hitzegeschädigte Tomatenpflanzen im Gewächshaus in der Negev-Wüste.
Hitzegeschädigte Tomatenpflanzen im Gewächshaus in der Negev-Wüste.
Quelle: 
Jutta Ludwig-Müller

Die langanhaltende Hitze und Trockenheit macht Landwirten und Hobbygärtnern in diesem Jahr gleichermaßen zu schaffen. Die Böden sind staubtrocken, vielerorts sind Wiesen und Felder verbrannt. Bäume verlieren bereits ihre Blätter, als wäre es Herbst. Auch viele Obst- und Gemüsepflanzen leiden unten den ungewöhnlich hohen Temperaturen und reagieren darauf mit weniger Ertrag. Davon betroffen sind vor allem Tomatenpflanzen, die ein moderates Klima bevorzugen. Die hohen Temperaturen lassen die Blätter welken und schaden vor allem den Blüten, sodass die Fruchtentwicklung stark reduziert wird. 

Pflanzenhormon steuert Blüten- und Fruchtentwicklung

Forscher der Technischen Universität Dresden haben in den vergangenen drei Jahren untersucht, wie extreme Hitze die Entwicklung von Tomatenpflanzen beeinflusst. Ein Team um Jutta Ludwig-Müller vom Fachbereich Pflanzenphysiologie nahm dabei den Hormonhaushalt der beliebten Nutzpflanze ins Visier. Dabei wurde deutlich, welche Bedeutung das Pflanzenhormon Auxin bei der Blüten- und Fruchtentwicklung von Tomaten spielt. Das Phytohormon ist an nahezu allen Entwicklungsprozessen einer Pflanze beteiligt. Der Signalstoff, der in den Blättern gebildet wird, sorgt unter anderem dafür, dass die Pflanze zum Licht wächst und Wurzeln bei Nässe auf trockenere Gefilde ausweichen.

Hitze verursacht Hormonstress

Die Dresdner Wissenschaftler konnten nun nachweisen, dass die Konzentration des Pflanzenhormons während der Fruchtentwicklung bei Hitze abnimmt. Dafür hatten sie den Hormonhaushalt der Tomatenpflanzen unter nahezu normalen Bedingungen als auch heißen Temperaturen untersucht. Das Ergebnis: Wurden die hitzegeplagten Stauden mit dem Pflanzenhormon behandelte, verbesserte sich die Fruchtentwicklung sichtbar. Diese Erkenntnis ist ein erster Schritt, um landwirtschaftliche Praktiken zu entwickeln, die hitzebedingte Ertragseinbußen der Tomate minimieren.

Option für Ertragssteigerung  

Das Projekt, an dem auch israelischen Forscher beteiligt waren, wurden vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft gefördert. Derzeit arbeiten die Forscher der TU Dresden an einer Methode, um den Hormonhaushalt der Pflanzen hinsichtlich der Hitzestressresistenz gezielt zu manipulieren. Sie sind überzeugt, dass durch eine zielgerichtete Veränderung des Hormongleichgewichtes, Änderungen an der ganzen Pflanze vermieden werden können, die bekannterweise Pflanzen bei Wachstum und Entwicklung behindern. Das Team sieht darin einen vielversprechenden Ansatz auch die Ernteerträge anderer Pflanzen zu verbessern.

bb

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