Befruchtung bei Pflanzen: Die Eizelle gibt den Ton an

Bei Tieren aktiviert das Spermium vor der Befruchtung die Eizelle - bei Pflanzen ist es andersherum, konnten Biologen jetzt nachweisen. Sie hoffen, dass diese Erkenntnis dabei hilft, in Zukunft auch nur entfernt verwandte Arten miteinander zu kreuzen.

Mikroskopaufnahme: Eizelle der Ackerschmalwand mit grün leuchtenden EC1-Proteinen Zur Großansicht
Svenja Rademacher

Mikroskopaufnahme: Eizelle der Ackerschmalwand mit grün leuchtenden EC1-Proteinen

Bei der Befruchtung von Blütenpflanzen spielt nicht das Spermium, sondern die Eizelle die Hauptrolle. Wie Wissenschaftler aus Regensburg und der Schweiz im Fachjournal "Science" berichten, schüttet die Eizelle der weiß blühenden Ackerschmalwand bei der Ankunft der Spermazelle eine Gruppe von Signalmolekülen aus. Diese sogenannten EC1-Proteine sorgen dafür, dass die Zelloberfläche eines Spermiums zur richtigen Zeit bereit ist für die Fusion mit der weiblichen Keimzelle.

Bei Tieren verläuft der Vorgang nach heutigem Kenntnisstand genau umgekehrt: Dort aktiviert das Spermium bei der Befruchtung die Eizelle. "Wir wissen nun, dass die Eizelle der Boss ist: Sie bestimmt, ob eine Fusion stattfindet oder nicht", sagt Studienleiterin Stefanie Sprunck von der Universität Regensburg. Die Wissenschaftler gehen davon aus, dass es diesen Prozess auch bei vielen anderen Blütenpflanzen gibt.

Das Ergebnis könne dabei helfen, Kreuzungsbarrieren zu überwinden, erklärt Sprunck. Bislang können nur nah verwandte, nicht aber sehr unterschiedliche Pflanzen miteinander gekreuzt werden, da die Signalproteine bei der Befruchtung hochspezifisch sind. Nun wollen die Forscher herausfinden, ob die EC1-Proteine der Eizelle auch ausgetauscht werden können. Dabei sind sie schon einen Schritt weiter: "Wir konnten zeigen, dass EC1-Proteine auch bei einer uralten Pflanzenart namens Amborella die Befruchtung steuern", sagt Sprunck. Die Forscher wollen nun genauer untersuchen, was die Eizelle dazu veranlasst, die Proteine auszuschütten.

Die Ackerschmalwand (Arabidopsis thaliana) dient Biologen als Modellorganismus und ist daher sehr gut erforscht.

twn/dpa

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