Keimen im Dunkeln Chemischer Trick gaukelt Pflanzen Licht vor

Im Stockdunkeln konnten Forscher ein paar Pflanzen zum Wachstum animieren - indem sie ihnen vormachten, es sei hell. Der chemische Trick könnte die Forschung erleichtern, meinen sie. Oder einmal in der Blumenzucht nützlich sein.

Ackerschmalwand-Keimlinge: Vermeintliche Öffnung hin zum Licht
KIT/ P. Lamparter

Ackerschmalwand-Keimlinge: Vermeintliche Öffnung hin zum Licht


Das zarte Pflänzchen wächst und öffnet seine Keimblätter hin zum Licht. Nur: Da ist überhaupt keins. Das Gewächs wurde ausgetrickst und steht im Dunkeln. Forscher um Tilman Lamparter vom Karlsruher Institut für Technologie berichten, wie sie Pflanzen durch einen chemischen Trick dazu gebracht haben, sich ein Stück weit in Dunkelheit zu entwickeln. Sie nutzten dazu die Ackerschmalwand (Arabidopsis thaliana), eine in der Botanik oft verwendete Modellpflanze.

Das zeige, dass synthetische Stoffe Lichteffekte in der ganzen Pflanze hervorrufen können, berichten die Forscher im Fachmagazin "The Plant Cell".

Normalerweise sind Pflanzen für ihr Wachstum von der Sonne abhängig. Das Sonnenlicht versorgt sie nicht nur mit Energie, sondern steuert auch viele Entwicklungsschritte vom Keimen über die Blattentwicklung bis hin zur Knospenbildung und dem Blühen. Angestoßen werden diese Prozesse durch spezielle Lichtsensoren in den Zellen.

Die Forscher haben dieses Sensorsystem überlistet, indem sie einen Baustein des natürlichen Lichtsensors der Ackerschmalwand, das sogenannte Phytochromobilin, gegen einen synthetischen Stoff austauschten. Das neu eingesetzte 15Ea-Phycocyanobilin (15EaPCB ) aktivierte den Lichtsensor und startete damit eine Reaktion, die normalerweise nur bei Licht abläuft. "Alle typischen Prozesse, wie die Samenreifung, die Öffnung der Keimblätter, die Ausrichtung der Pflanze an der Schwerkraft und die Genregulation wurden im Dunkeln durch 15EaPCB ausgelöst", berichten die Forscher. Kontrollpflanzen, die ohne diese Manipulation im Dunkeln gehalten wurden, zeigten diese Reaktionen nicht.

Blumen zum passenden Zeitpunkt blühen lassen?

Nach Ansicht der Wissenschaftler könnten solche Manipulationen der Lichtsensoren künftig bei der botanischen Forschung helfen. Denn mit ihnen lassen sich viele chemische Pflanzenprozesse leichter untersuchen als bisher.

"Vielleicht ließen sich in Zukunft auch das Blühen von Blumen oder die Ausbildung des Photosynthese-Apparats besser steuern", sagt Lamparter. "Diese Erkenntnisse wären sicherlich wertvoll für die Agrarindustrie von der Blumenzucht bis zur Biomasseproduktion."

Wer nun hofft, dass seine Zimmerpflanze künftig auch im dunklen Flur gedeiht, wird allerdings enttäuscht: Um Energie zu gewinnen, braucht die Pflanze weiterhin Licht - auch die Keimlinge wuchsen nur so lange, bis ihre Energiereserven aufgebraucht waren.

wbr/dapd



© SPIEGEL ONLINE 2012
Alle Rechte vorbehalten
Vervielfältigung nur mit Genehmigung der SPIEGELnet GmbH


TOP
Die Homepage wurde aktualisiert. Jetzt aufrufen.
Hinweis nicht mehr anzeigen.