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Blütenendfäule Blütenendfäule: Transportprotein identifiziert

| Redakteur: Dipl.-Chem. Marc Platthaus

Eine mangelhafte Calciumverteilung in Nutz- und Agrarpflanzen verursacht jährlich grosse Ertragsausfälle. Nun hat ein koreanisch-schweizerisches Forschungsteam unter der Co-Leitung von Pflanzenphysiologen der Universität Zürich ein Protein identifiziert, das den Calciumtransport von der Pflanzenwurzel bis zum Spross regelt.

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Blütenendfäule bei Tomaten (Bild: Agroscope)
Blütenendfäule bei Tomaten (Bild: Agroscope)

Zürich/Schweiz – Blütenendfäule bei Tomaten und Gurken, stippige Äpfel – die unschönen Flecken auf Früchten und Gemüsen beeinträchtigen nicht nur den Geschmack, sondern verursachen jährlich grosse Ernteeinbussen. Die charakteristischen Flecken und Schadstellen sind auf ungenügende Calciumaufnahme bzw. gestörten Calciumtransport innerhalb der Pflanze zurückzuführen. Die Schäden treten folglich auch dann auf, wenn der Boden genügend Calcium bereitstellt. Ein Team unter der Leitung von Wissenschaftlern der Universität Zürich und Pohang University of Science and Technology (Korea) hat erstmals ein Protein identifiziert, das für den Calciumtransport von der Wurzel zum Spross verantwortlich ist. „Pflanzen zeigen ohne dieses Transportprotein ein verkümmertes Wachstum“, erklärt Enrico Martinoia, Professor für molekulare Pflanzenbiologie an der Universität Zürich.

Calciumaufnahme über Wurzelepidermis

Calcium sorgt bei Pflanzen für stabile Zellwände und übermittelt Signale innerhalb der Zellen. Die Calciumkonzentration variiert innerhalb der Pflanze je nach Bereich, was komplexe Regel- und Transportmechanismen erfordert. Wie und von welchem Gewebe Calcium-Ionen von den Wurzeln aufgenommen und in den Spross der Pflanze transportiert werden, war bis anhin weitgehend unbekannt. Um diese Fragen zu klären, untersuchten die Wissenschaftler die Kulturpflanze „Brassica Juncea“, im Volksmund als brauner oder indischer Senf bekannt, und die Modellpflanze „Arabidopsis thaliana“, Ackerschmalwand. Die Forscher identifizierten ein spezifisches Transportprotein, das Calcium-Ionen von der Wurzel in den Pflanzenspross transportiert. Weiter zeigen sie in ihrer kürzlich publizierten Arbeit, dass die Calciumaufnahme über die Wurzelepidermis erfolgt und nicht wie bisher vermutet über das Endoderm. Die Identifikation des Transportproteins für Calcium ist ein erster Ansatz, um die gefürchteten Mangelerscheinungen bei Nahrungspflanzen zu eliminieren.

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