- © Adobe Stock/Schlierner
© Adobe Stock/Schlierner

Klosterneuburg. (apa/gral) Kaum gekeimt, muss sich ein Pflanzensprössling, um weiter gedeihen zu können, den Weg durch die Erde ans Licht bahnen. Um die Bodendecke erfolgreich durchdringen zu können und dabei ihre empfindliche Spitze zu schützen, schlagen die Keimlinge einen Haken, wie Forscher des Institute of Science and Technology (IST) Austria in Klosterneuburg im Fachblatt "Nature" berichten. Dafür ist ein neu entdeckter Mechanismus des Pflanzenhormons Auxin verantwortlich.

Auxin ist für das Zellwachstum und damit von der Wurzel- bis zur Sprossspitze für die Entwicklung der Pflanze zuständig. So setzt im Gewebe des Stamms eine höhere Auxinkonzentration eine Signalkaskade in Gang, die zur Verlängerung der Zellen und damit zum Wachstum des Stammes führt.

Damit sich der Sprössling allerdings an der Innenseite erfolgreich krümmen kann, muss das Pflanzenhormon kurzfristig gehemmt werden, erklären die Pflanzenzellbiologen Juri Friml und Zuzana Gelova vom IST Austria in einer Aussendung. Denn, um beim Keimling den sogenannten apikalen Haken formen zu können, muss er an der konkaven Seite dieser Krümmung weniger stark wachsen als an der äußeren Seite. Doch paradoxerweise sammelt sich genau an der inneren Seite vermehrt Auxin an.

Neuer Signalweg

Gemeinsam mit einer Forschungsgruppe der Chinesischen Akademie der Wissenschaften konnte an der Modellpflanze Arabidopsis thaliana, der Ackerschmalwand, gezeigt werden, dass in bestimmten Gewebeteilen gerade eine Anhäufung von Auxin eine wachstumshemmende Signalkaskade auslöst. Verantwortlich dafür ist ein bisher unbekannter Prozess mit dem Enzym "Transmembrane Kinase 1" als Hauptakteur. Dessen Funktion war bisher ungeklärt. Die Forscher interessiert nun, ob der neu entdeckte Auxin-Signalweg auch in anderen pflanzlichen Entwicklungsprozessen eine Rolle spielt.