An der Wurzel geforscht

16.02.2010 | von Redaktion Pflanzenforschung.de

Ackerschmalwand. (Quelle: © Ive De Smet, MPI Tübingen)
Ackerschmalwand. (Quelle: © Ive De Smet, MPI Tübingen)

Hohe Erträge in der Landwirtschaft sind der Schlüssel zur weltweiten Ernährungssicherung. Tübinger Max-Planck-Forscher haben nun am unteren Ende der Pflanze geforscht und neue Erkenntnisse über die Wurzelbildung erhalten. Dieses Wissen könnte die Grundlage für die Züchtung ertragsreicherer Sorten bilden.

Ohne Wurzeln geht bei der Pflanze gar nichts! Sie ermöglichen über die Wasser- und Nährstoffaufnahme aus dem Boden das Wachstum und die spätere Blüten- und Früchtebildung. Je effektiver sie arbeiten, desto kräftiger kann die Pflanze werden und so zu höheren Ernteerträgen führen. Der Klimawandel wird in den nächsten Jahrzehnten voraussichtlich zu vermehrter Wasserknappheit und nährstoffärmeren Böden führen. Die gleichzeitig stark wachsende Bevölkerung erfordert die Produktion von immer mehr Nahrungsmitteln, die nur über ertragsreiche Ernten gesichert werden kann. Die Arbeitskraft der Wurzel wird in Zukunft daher stark gefordert sein. 

Bevor neue Züchtungen die Wurzeln noch fleißiger werden lassen, muss zunächst der Mechanismus der Wurzelentwicklung bei Pflanzen verstanden werden. Wissenschaftler um Gerd Jürgens am Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie in Tübingen haben sich zusammen mit Kollegen aus Belgien intensiv mit der Frage beschäftigt, wie sich während des Wachstums Seitenwurzeln an der Hauptwurzel entwickeln. Sie haben nun herausgefunden, dass mit dem wachstumsfördernden Pflanzenhormon Auxin behandelte Ackerschmalwand (Arabidopsis thaliana) in Kombination mit einer erhöhten Zellzyklusaktivität verstärkt Seitenwurzeln ausbildet. Zudem haben sie zwei Proteine nachgewiesen, die normalerweise die Embryoentwicklung – also die Entwicklung der befruchteten Samenzelle bis zur Keimung – steuern. Sie fanden heraus, dass die beiden Proteine auch eine Rolle bei der Verzweigung der Wurzeln spielen. 

Die Wissenschaftler hoffen nun, dass dieses Wissen über ein verbessertes und verstärktes Wurzelwachstum zukünftig genutzt werden kann, um Pflanzen zu züchten, die auch auf minderwertigen, trockenen Böden mit reduziertem Düngemitteleinsatz wachsen. In Veränderungen der Architektur von Kulturpflanzen sehen Wissenschaftler eine Möglichkeit diese besser an den Klimawandel anzupassen. Aber auch ein effizienterer Umgang mit Ressourcen wie z.B. Wasser oder mit Nährstoffen wie Stickstoff oder Phosphor wird möglich. 

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Kommentare

1 23.05.2013
Rainer Hornung
  Herr

Artikel ist interessant, dürfte noch Verlinkungen haben die bsplswse Vorkommen der Auxine beschreiben oder chemische Struktur zeigen. Ganz generell ist das Ausquetschen der natürlichen Phytoproduktion sehr befremdlich aber ein Spiegelbild unserer Kultur mit hyperaktiven Menschen die inzwischen merken, dass sich das Rad immer schneller drehen muss um auf die bisher bekannte Lebensweise weitermachen zu können. Schön, dass Zusammenhänge klarer werden und zugleich schade, das Profit und Produktionssteigerung die größte Antriebskraft für diese Forschung sind.

1 23.05.2013
Redaktion Pflanzenforschung.de
  

Sehr geehrter Herr Hornung,

haben Sie vielen Dank für Ihren Kommentar und ihre Anregungen.

Wir stimmen mit Ihnen überein, dass es in der globalen wie auch regionalen Landwirtschaft Entwicklungen gibt, die fragwürdig sind. Als große und zentrale Herausforderungen sehen wir in der Redaktion von Pflanzenforschung.de den Klimawandel und die stetig wachsende Weltbevölkerung verbunden mit einem steigenden Bedarf an Nahrung, Futter, Energie und Rohstoffen. Hinzu kommt der notwendige Umbau der Wirtschaft, weg von ihrer fossilen Basis hin zu erneuerbarer Energie, Treibstoffen und nachwachsenden Rohstoffen, einer Bioökonomie und somit biobasierten Wirtschaft.

Um Lösungen hierfür zu finden, benötigen wir Wissenschaftler, die sich diesen Herausforderungen stellen und versuchen durch ihre Forschungsarbeit dazu beizutragen mit den weitreichenden Entwicklungen adäquat umzugehen. Die Steigerung der Biomasse pro Flächeneinheit ist eine wichtige Voraussetzung hierfür. Wissenschaftlicher und technischer Fortschritt bieten Optionen und Alternativen, über deren Umsetzung die Gesellschaft entscheiden soll.

Auf Pflanzenforschung.de widmen wir uns primär der Darstellung dieser Optionen und Möglichkeiten und schaffen eine Grundlage für notwendige und weitreichende gesellschaftliche Debatten. Da Fehlentwicklungen dabei nicht ausgeschlossen bleiben, unterstreicht dies die Bedeutung eines aktiven und stets auch kritisch hinterfragenden gesellschaftlichen Bewusstseins. Aus diesem Grund vielen Dank für Ihren Kommentar und die zusätzlichen Denkanstöße für unsere Leser.

Mit freundlichen Grüßen,
Ihre Redaktion von Pflanzenforschung.de

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