Länger Freude an Blumensträußen

Peptid NOP-1 verzögert das Verwelken

21.02.2019 | von Redaktion Pflanzenforschung.de

Länger schöne Nelken in der Vase: Bald könnte es eine einfache und biologische Lösung geben, die Schnittblumen länger haltbar macht. (Bildquelle: © pixabay; CC0)
Länger schöne Nelken in der Vase: Bald könnte es eine einfache und biologische Lösung geben, die Schnittblumen länger haltbar macht. (Bildquelle: © pixabay; CC0)

Selbst wenn man alle Tipps und Tricks aus Ratgebern beherzigt, am Ende verwelken alle Blumensträuße. Die gute Nachricht ist aber, dass man den Alterungsprozess verzögern kann: Ein Forschungsteam der Uni Düsseldorf hat ein Peptid gefunden, das genau das bewirkt. Es kann einfach über das Gießwasser zu den Blumen gegeben werden. Die Beteiligten suchen nun Partner für eine mögliche Vermarktung.

Zierpflanzen erfreuen uns das ganze Jahr. Vor allem Schnittblumen sind gern gesehene Geschenke und verschönern jeden Raum. Doch oft ist die Freude kurz. Denn Schnittblumen verwelken häufig schon nach wenigen Tagen.

Weite Transportwege und keine guten Alterungshemmer

Oft liegt es daran, dass sie schon einen langen Transportweg hinter sich haben. Denn meist stammen die Blumen aus dem Ausland. Nicht immer sind die Wege so kurz wie aus den Niederlanden, die für ihre Tulpen berühmt sind. Rosen kommen häufig aus Afrika, zum Beispiel aus Kenia.

Die Blumenindustrie hat im Laufe der Zeit einige Mittel gefunden, geschnittenen Blumen haltbarer zu machen. Oft sind das aber Silbersalze, die umweltschädlich sind. Eine ungiftige und einfach anzuwendende Alternative ist also wünschenswert. Hier setzte das Forschungsteam um Prof. Dr. Georg Groth vom Institut für Biochemische Pflanzenphysiologie der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) an und präsentierte jetzt eine rein biologische Lösung.  

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Was passiert, wenn Schnittblumen NOP-1 über das Gießwasser erhalten? Rechts sieht man eine Zeitreihe mit fortschreitender Verwelkung: Bei Nelken (oben) und Rosen (unten) wird das Verwelken um drei bis sechs Tage verzögert.

Quelle: © HHU / Claudia Hoppen, Lena Müller, Georg Groth

Der Schlüssel: Ethylen

In der Biologie spricht man bei Alterungsprozessen von Seneszenz. Dabei spielt das gasförmige Pflanzenhormon Ethylen eine wichtige Rolle: Ethylen wurde bei vielen Pflanzenarten als wichtiger Auslöser und primärer Regulator der Blütenalterung identifiziert. Daher betrachtete das Düsseldorfer Team, wie das Hormon von der Pflanze wahrgenommen und wie das Signal in der Pflanze weitergeleitet wird.

Ethylenrezeptoren erkennen das Hormon in jeder Pflanzenzelle und leiten die Information über eine Signalkaskade, an denen verschiedene Proteine beteiligt sind, in den Zellkern. Dies ist der Anfang vom Ende: Der Verwelkungsprozess beginnt. Könnte man aber den Signalweg von Ethylen gezielt unterbrechen, so würde sich der Alterungsprozess bei Schnittblumen verlangsamen.

Das Peptid NOP-1 hemmt EIN2

Das ist den Forschern bei Experimenten mit Nelken (Dianthus caryophyllus) und Rosen (Rosa hybrida) gelungen. Sie setzten am Schlüsselregulator des Ethylensignalwegs an: Dem Protein EIN2 (Ethylene-insensitive Protein 2). Aus diesem Protein entnahmen die Wissenschaftler im Labor ein kurzes Sequenzmotiv. Das so gewonnene Peptid besteht aus acht Aminosäuren und trägt den Namen NOP-1 (nuclear localization signal octapeptide 1). NOP-1 ist in der Lage, an den Ethylenrezeptor zu binden und dadurch die Bindungsstelle für EIN2 zu blockieren. Damit wird auch die Ethylensignalkette unterbrochen.

NOP-1 kann den Schnittblumen einfach über das Gießwasser zugeführt werden. Das Peptid verzögerte die Seneszenz der Blütenblätter um drei bis sechs Tage. Auch wenn die ersten Ergebnisse schon positiv waren, müssen jetzt noch weitere Versuche durchgeführt werden. Dadurch sollen die optimalen Anwendungsbedingungen (Konzentration, Dauer, Temperatur) von NOP-1 bestimmt werden.

Partner gesucht

Der hier vorgestellte Ansatz ist nicht nur für Blumen interessant. Frühere Experimente des Düsseldorfer Teams belegten, dass NOP-1 auch den Reifungsprozess von Früchten, beispielsweise von Tomaten, verzögern kann (Bisson, et al., 2016). Um künftig gezielt die Haltbarkeit von Früchten und Schnittblumen zu verlängern, suchen die beteiligten Wissenschaftler nun nach Industriepartnern. Gemeinsam sollen die Produktion von NOP-1 in größerem Maßstab und Vermarktungsmöglichkeiten durchdacht und angestoßen werden. 

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