Wie sich Wurzeln orientieren  

erstellt am
20. 02. 06

Wien (boku) - Warum wachsen die Wurzeln einer Pflanze immer nach unten, in Richtung Erdmittelpunkt? Christian Luschnig vom Institut für Angewandte Genetik und Zellbiologie an der Universität für Bodenkultur Wien scheint der Lösung dieses Rätsels ein wenig näher gekommen zu sein.

Wie er und seine MitarbeiterInnen in einem eben erst veröffentlichten Artikel in Nature Cell Biology darlegen, spielt dabei die Regulation der Verteilung des Pflanzenhormons Auxin eine wichtige Rolle. Dieses ist an einer großen Anzahl von Wachstumsprozessen beteiligt und beeinflußt zum Beispiel Größe oder Aussehen der Pflanze. Die Transporter, die Auxin innerhalb der Pflanze verteilen, sind die sogenannten PIN-Proteine. Sie bringen das Auxin auch in den Wurzelbereich, und kontrollieren seine weiter Verteilung. Wenn etwa eine Wurzel wegen eines Hindernisses im Boden gezwungen ist eine Weile horizontal zu wachsen oder sonstwie die Richtung zu ändern, findet sich an der Unterseite der Wurzel mehr Auxin - die Zellen wachsen kürzer; an der Oberseite wird weniger Auxin verteilt - die Zellen werden dort länger, sodass die Wurzel sich wieder in Richtung Erdmittelpunkt ausrichten kann.

Ein Mechanismus, der die Verteilung von Auxin kontrolliert, konnte nun an der BOKU geklärt werden. "Die Erdanziehung beeinflusst die Verteilung von PIN-Protein in der Wurzel", erklärt Luschnig. Als Konsequenz daraus krümmt sich die Wurzel nach unten. Die Pflanze, an der man diese Forschungen durchführte, ist übrigens ein beliebtes Modellsystem der Pflanzengenetiker - nämlich die Ackerschmalwand (Arabidopsis).

"Das Verständnis solch grundlegender Regulationsmechanismen des Pflanzenwachstums könnte auch wertvolle Ergebnisse für die moderne Pflanzenzüchtung liefern", so Luschnig weiter. Daher werden in weiterführenden Studien nachhaltige Effekte von Umweltänderungen auf das Pflanzenwachstum analysiert. An dem Projekt, das vom Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF) finanziert wurde, arbeiteten außer dem Team von Luschnig auch Wissenschafter aus Tübingen mit.
     
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