Pflanzenhormon verlockt und verteidigt

Dass Blütenpflanzen Nektar produzieren, weiß jedes Kind. Bereits am Frühstückstisch genießen wir die Verlockung des süßen Honigs. Wie Pflanzen die Nektarproduktion steuern konnten Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Chemische Ökologie in Jena aufklären.

Die Forscher machten dabei eine unerwartete Entdeckung. Ein und das selbe Hormon steuert die Verteidigung gegen Feinde und lockt Insekten zur Bestäubung an. Je nach dem, ob das Hormon in Blättern oder in der Blüte gebildet wird, unterscheidet sich dessen Wirkung. Als Untersuchungsobjekt nutzen die Wissenschaftler Rapspflanzen.

Raps gehört weltweit zu den zehn wichtigsten Kulturarten. Alleine in Deutschland wird dieses Jahr auf fast 1,5 Millionen Hektar Winterraps angebaut. Auch die Imker werden ihre Bienenkästen an üppig gelb blühenden Rapsfeldern aufbauen. Höhere Rapserträge durch die bessere Bestäubung der Rapsblüten bringt uns den Honig auf den Tisch. Bisher war bekannt, dass das Pflanzenhormon Jasmonsäure ein Signalgeber bei Insektenbefall ist oder die Blütenentwicklung im Knospenstadium steuert. Nun fanden die Wissenschaftler heraus, dass dieses Hormon auch die Nektarproduktion in den Blüten induziert.

Jasmonate werden auch als Signalsubstanzen gebildet, wenn beispielsweise Raupen an einer Pflanze fressen. Durch die Bildung der Jasmonate steuert die Pflanze ihre Abwehr. Giftstoffen werden gebildet oder Feinde der Fraßfeinde angelockt. So genannter "extrafloraler Nektar" wird in speziellen Drüsenzellen gebildet und lockt z.B. Ameisen an, die wiederum die Fraßfeinde vertilgen. Durch die im Nektar enthaltenen Zuckerbestandteile werden die Ameisen für ihren Verteidigungsservice belohnt.

Das gleiche Prinzip trifft auch auf den floralen, also in Blüten produzierten Nektar zu, bei dem Pflanzenbestäuber durch die Produktion von Nektar angelockt werden. Damit tragen Jasmonate wesentlich zum späteren Samenertrag bei. Die Nektarproduktion der Blüten funktioniert unabhängig von einem Schädlingsbefall. Wird Jasmonsäure direkt auf die Blüten gesprüht, kann die Nektarbildung sogar noch gesteigert werden. Was auf eine klare Trennung der verschiedenen Funktionen dieses Pflanzenhormons in den unterschiedlichen Pflanzengeweben hinweist. Im Blatt- und Spross bewirkt das Hormon Abwehrreaktionen gegen Insekten, im Blütengewebe hingegen steuert es die Nektarbildung und lockt Bestäuber an.

Die Tatsache, dass die Jasmonsäure so verschiedene Funktionen wie Pflanzenverteidigung und Bestäubung reguliert, ist äußerst interessant und wirft neue Fragen zum Verständnis der Evolution dieser Kontrollmechanismen auf. Je mehr die Forscher über die Hormonwirkung bei der Blütenbildung und Nektarproduktion von Kulturpflanzen wissen, desto gezielter können Erträge gesichert oder sogar gesteigert werden.