So „sprechen“ Pflanzenmütter mit ihren Kindern
Die Pflanzenmütter verwenden dazu das Wachstumshormon Auxin, wie ein Team um Jiri Friml vom Institute of Science and Technology (IST) Austria in Klosterneuburg (NÖ) im Fachmagazin „Nature Plants“ berichtet.
Auxin ist ein wohlbekanntes Pflanzenhormon, das etwa den Spross in Richtung Licht und die Wurzeln entgegen der Schwerkraft wachsen lässt. Die Forscher untersuchten nun bei der Ackerschmalwand (Arabidopsis thaliana) seine Rolle in der Bildung eines pflanzlichen Embryos.
Chulmin Park
Ackerschmalwand-Samen in früher Entwicklung: Auxin (grün) wird im mütterlichen Gewebe in der Nähe des jungen Embryos produziert und reichert sich dort an.
Auxin liefert Schlüssel für Entwicklung
Diese Pflanze hat zwittrige Blüten und bestäubt sich im Labor meist selbst. In der Natur können aber auch Insekten und der Wind Pollen von einer Pflanze zur anderen transportieren, erklärte Friml. Wenn der männliche Pollen in der Blüte auf eine weibliche Narbe trifft, keimt er aus und eine seiner Spermienzellen befruchtet die weibliche Eizelle. Die beiden verschmelzen zu einer „Zygote“, aus der ein Embryo entsteht, so Friml.
Der Embryo ist von mütterlichem Gewebe umgeben. Es sendet Auxin aus, welches den Embryo formt, berichteten die Forscher. Wenn die Auxin-Produktion in der Mutterpflanze gestört ist, kann er sich nicht korrekt entwickeln, auch wenn er selbst ausreichende Mengen von diesem Hormon herstellen könnte. Dies beweise, dass das mütterliche Auxin das Schlüsselsignal für seine Entwicklung ist.
Weiteres Signal wahrscheinlich
„Wir konnten einen sehr ähnlichen Mechanismus auch bei Mais beobachten, der sich nicht selbst bestäubt und sich in vielen Beziehungen von der Ackerschmalwand unterscheidet“, so Friml. Deshalb vermuten er und seine Kollegen, dass die embryonale Entwicklung bei allen Blütenpflanzen von mütterlichem Auxin abhängt.
Das Hormon ist jedoch nicht das einzige mütterliche Signal, das den Embryo beeinflusst, erklärt Friml: „Wenn wir die Zufuhr von Auxin von der Mutter zum Embryo stoppen, wächst der Embryo zwar fehlerhaft, aber er entwickelt sich trotzdem irgendwie. Das bedeutet, dass es ein weiteres, auxin-unabhängiges Signal geben muss.“
science.ORF.at/APA