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Pflanzenwachstum bei ungünstigen Umweltbedingungen steigern

Do 16 Jan, 2014 9:52



Pflanzen besitzen die Fähigkeit, bei ungünstigen Umweltbedingungen ihr Wachstum vorübergehend oder dauerhaft zu verlangsamen. Der Prozess erfolgt durch die Unterdrückung des Hormons Gibberellin und verursacht Missernten und Mangelerträge. Forscher fanden nun heraus, dass durch Interaktion mit dem Protein SUMO die Wachstumshemmung selbst unter Stressbedingungen für Pflanzen überwunden werden kann. Gelingen die Experimente mit dem Acker-Schmalwand, könnte dies eine global stabilere Ernte- und Versorgungssituation bedeuten.

Das Wetter macht die Pflanze
Ungünstige Umweltbedingungen beeinflussen das Wachstum von Pflanzen. Wassermangel, Lichtmangel oder zu salzige Erde verursachen ein Verlangsamen der Wachstumsprozesse oder gar den Eintritt in eine Ruhephase. Ziel dieser Veränderungen ist es, genügend Energie zu sparen, um bei günstigen Bedingungen wieder kräftig wachsen zu können. Gesteuert wird der "Sparprozess" von dem Hormon Gibberellin oder vielmehr von der Fähigkeit, die entsprechenden Proteine zu unterdrücken. Landwirte beklagen in ungünstigen Zeiten verringerte Erträge, schlimmstenfalls Missernten. Deshalb strebt die Forschung danach, ein Mittel gegen diese natürliche Wachstumsbremse zu finden. Es gilt, die Pflanzen zu allen Wetter- und Bodenverhältnissen bei gleichmäßig gutem Wachstum zu halten. Wird ein entsprechender Prozess gefunden, führt dies zu besseren Ernteerträgen - auch in schlechten Wachstumsjahren - und möglicherweise für die Verbraucher zu stabileren Lebensmittelpreisen.

SUMA in Interaktion mit Gibberelin
Pflanzen sind von dem Prozess der Wachstumshemmung und der Umkehrung dieses Prozesses nur bedingt abhängig, fanden jetzt Forscher des Durham Zentrums an der Uni Nottingham mit Kollegen aus Warwick heraus. Das Modifizierungsprotein SUMO wird neben Gibberellin ebenfalls in Pflanzen produziert. Beide interagieren bei ungünstigen Umweltbedingungen. Könnte man die Wechselwirkung modifizieren, so würde die Wachstumsbremse gänzlich entfernt. Höhere Ausbeuten bei Pflanzen wären selbst unter Stressbedingungen die Folge. Die Modifikation befindet sich noch in der Erprobung. Konventionelle Methoden der Züchtung sowie biotechnologische Verfahren sollen hierfür angewendet werden. Bisher ist das Forschungsobjekt der Acker-Schmalwand begrenzt. Jedoch ist der angestrebte Mechanismus auch auf Gerste, Reis, Weizen und Mais anwendbar. Patente und gewerbliche Schutzrechte wurden von Vermarkungspartnern der Technologie bereits angemeldet.

Förderung des Pflanzenwachstums für verbesserte globale Ressourcen
Die Auswirkungen der Forschungsergebnisse könnte die Agrarwirtschaft weltweit verändern. Neue Anbaugebiete erschließen sich, magere oder zu salzige Böden sind kein Hinderungsgrund mehr, um eine bestimmte Pflanzensorte dort gut gedeihen zu lassen. Diese Aussichten schaffen stabile Ernten, mehr Arbeitsplätze in der Landwirtschaft und bessere Chancen auf eine weltweite Verfügbarkeit von Grundnahrungsmitteln wie Reis oder Gerste. Bis es soweit ist, forschen die Wissenschaftler weiter, um die Interaktion der verantwortlichen Proteine zu fördern und die Gibberellin-Unterdrückung zu entfernen. Möglicherweise sind noch einige Jahre an biotechnologischen Experimenten nötig, um das Ziel der besseren Welternährung über diesen Weg der Züchtung und Selektion zu erreichen. Die unsicheren Jahre von Missernten und Unwettern machen es jedoch lohnenswert, mit Hochdruck an der Lösung weiter zu arbeiten.

Quelle: https://www.dur.ac.uk/

Bilder
ackerschmalwand.jpg
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