Wie Pflanzen in den Boden wurzeln
Jiri Friml vom Institute of Science and Technology (IST) Austria in Klosterneuburg hat mit Reidunn Aalen von der Universität Oslo und Kollegen dazu Ackerschmalwand-Pflanzen untersucht. Sie entdeckten dabei, dass die Zellen der Wurzelkappe einen kleinen Eiweißstoff als Signal absondern, das sich in der Wurzelspitze verteilt.
Ihre Nachfolgerzellen haben eine Andockstelle für diesen Eiweißstoff, mit der sie es wahrnehmen. Durch diesen Prozess kommunizieren die äußeren Wurzelkappenzellen, die abgeworfen werden und kontrolliert absterben, und die inneren Zellen, die sich teilen, um sie zu ersetzen, berichten die Forscher im Fachmagazin „Nature Plants“.
Zyklus von eineinhalb Tagen
Im Schnitt dauert es 18 Stunden, bis sich solch ein Wurzelkäppchen abschält und dann noch einmal so lange, bis eine neue Schicht solcher Zellen ausgebildet wird, konnten die Forscher mit ihrem Mikroskop in Echtzeit beobachten. Somit dauert der gesamte Zyklus eineinhalb Tage.
IST Austria/Ivan Kulik
Unter dem Mikroskop. Schutzkäppchen, das sich von der Spitze einer Wurzel löst
Bei Überproduktion des Eiweißstoffs wird der Prozess beschleunigt: Die Stammzellen in der Wurzelspitze teilen sich rascher und die Wurzelkappen lösen sich mit einer höheren Frequenz ab. Ist die Verbindung zwischen Signal und Andockstelle aber gestört, verlangsamt das den Prozess und Wurzelkappenzellen sammeln sich an der Spitze an, anstatt sich abzuschälen, so die IST-Forscher in einer Aussendung.
„Wenn die Kommunikation nicht funktioniert, sind Zelltod und Wiedergeburt nicht koordiniert, und die Zellen bleiben viel länger an der Spitze, als sie sollten“, berichtete Friml.
science.ORF.at/APA