Forschung: Berührungen beeinflussen Pflanzenwachstum

Die von der Universität La Trobe geführte Forschungsarbeit hat ergeben, dass Pflanzen extrem berührungsempfindlich sind und dass wiederholtes Berühren das Wachstum erheblich verzögern kann.

Mimosa pudica. Bild: floradania.

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Forschungsergebnisse an der Universität La Trobe zeigen, dass Pflanzen äußerst empfindlich auf Berührungen reagieren und wiederholte Berührungen das Zellwachstum signifikant verlangsamen können.

Die soeben im "The Plant Journal" veröffentlichten Ergebnisse könnten zu neuen Ansätzen bei der Optimierung des Pflanzenwachstums und zu einer höheren Produktivität führen - vom Ackerbau bis zur intensiven Gartenbaukultur.

Der Leitende Forscher des La Trobe Institute for Agriculture and Food bei AgriBio, Professor Jim Whelan sagt, dass selbst die kleinste Berührung eine wichtige genetische Abwehrreaktion auslöst, die bei wiederholter Durchführung das Pflanzenwachstum drosselt.

"Die leichteste Berührung von Menschen, Tieren, Insekten oder sogar Pflanzen, die sich gegenseitig im Wind berühren, löst eine starke Genreaktion in der Pflanze aus", äußert sich Professor Whelan.

"Binnen 30 Minuten nach der Berührung werden 10% des Genoms der Pflanze verändert. Dies bedeutet einen enormen Energieaufwand, der zu Lasten des Pflanzenwachstums geht. Bei wiederholter Berührung wird das Pflanzenwachstum sogar um bis zu 30% reduziert."

Der Co-Autor von La Trobe, Dr. Yan Wang, betont, dass zwar noch nicht bekannt ist, warum Pflanzen derart empfindlich auf Berührungen reagieren, die neuen Forschungsergebnisse aber zu einem tieferen Verständnis der damit verbundenen genetischen Abwehrmechanismen beitragen. Dies eröffnet neue Ansätze zur Verringerung der Sensitivität und zur Optimierung des Wachstums.

"Wir wissen, dass, wenn ein Insekt auf einer Pflanze landet, Gene aktiviert werden, die die Pflanze darauf vorbereiten, sich gegen den Fressfeind zu wehren", sagt Dr. Yang. "Aber Insekten können auch nützlich sein, wie unterscheidet also die Pflanze zwischen Freund und Feind? Ebenso kann eine verzögerte Wachstumsabwehr den Zugang zum Sonnenlicht optimieren, wenn die Pflanzen so dicht beieinander wachsen, dass sie sich gegenseitig berühren. Für ein optimales Wachstum kann also die Pflanzdichte mit dem Ressourceneinsatz abgestimmt werden."

Professor Whelan erklärt, dass es mit diesem tieferen Verständnis der beteiligten genetischen Mechanismen möglich ist, weniger berührungsempfindliche Pflanzensorten zu identifizieren und zu züchten, ohne ihre Empfindlichkeit gegenüber anderen Faktoren wie Kälte und Hitze zu beeinträchtigen.

Die Forschung wurde an der Arabidopsis thaliana oder Acker-Schmalwand durchgeführt, obwohl sie wohl auf die meisten Pflanzen und Feldkulturen anwendbar sein wird.

Die nächsten Schritte in der Forschung werden darin bestehen, das Berührungsempfinden bei Pflanzenarten zu testen und die möglichen Risiken bei Zuchtpflanzen zu untersuchen, die weniger berührungsempfindlich sind.

"Da wir nicht verstehen, warum Pflanzen eine so starke Abwehrreaktion auf Berührung zeigen, müssen wir zuerst herausfinden, was die Konsequenzen sein könnten, wenn wir weniger berührungsempfindliche Sorten züchten", stellt Professor Whelan fest.

"Besteht zum Beispiel die Möglichkeit, dass berührungsresistente Pflanzen anfälliger für Krankheiten sind, weil man einen entscheidenden Abwehrmechanismus entfernt hat?"

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