Pflanzen-Kommunikationssystem entdeckt

Die Hormonsignale von Pflanzen spielen eine zentrale Rolle beim Schutz von Blättern gegen pflanzenfressende Insekten. Wissenschaftlern ist ebenfalls bekannt, dass die Wurzeln für diesen Prozess von entscheidender Bedeutung sind. Es wurden jedoch nur wenige durch Pflanzenfresser ausgelöste Blatt-Wurzel-Signale eindeutig erkannt.

In Rahmen des von der EU geförderten Projekts „SHOOT-ROOT-SIGNALING“ suchten Biologen nach solchen Signalen in wildem Tabak (Nicotiana attenuata).

Es wurden erfolgreich mehrere chemische Marker identifiziert, die Veränderungen in den Wurzeln von Pflanzen aufzeigen, deren Blätter angegriffen worden sind. Konkret wurde festgestellt, dass Zucker, Stärke und Nikotin als zuverlässige, reproduzierbare und ökologisch relevante Marker zur Auswertung von Spross-Wurzel-Signalen dienen könnten.

Obwohl keine allgemeinen Botenmoleküle identifiziert werden konnten, die zwischen Wurzeln und Blättern wirken, wurde ein starker, schneller Anstieg an Jasmonaten und Auxin (zwei Wuchsstoffe) in den Blättern festgestellt. Weitere Experimente zeigten, dass Jasmonate am Abbau der Kohlenhydratpools in den Wurzeln beteiligt sind, während Auxin diese Reaktion wahrscheinlich moduliert.

Diese und weitere Entdeckungen, die im Zuge des Projekts gemacht wurden, bestätigen, dass Wurzeln an der Reaktion von Pflanzen auf Pflanzenfresser beteiligt sind. Die Projektarbeit fungiert als Wissensgrundlage für zukünftige Bestrebungen, die Interaktion zwischen Pflanze und Pflanzenfresser zu verstehen und kann bei der Züchtung gegen Pflanzenfresser resistenter Pflanzenarten behilflich sein.