Der innere Dialog von Pflanzensamen

Landwirtschaft

Zwei Organismen unter der Samenhülle

Pflanzenbiologen der Universität Hohenheim haben einen inneren molekularen Dialog im Samen aufgedeckt. Unter der Samenhülle verbergen sich zwei verschiedene Organismen, die miteinander kommunizieren müssen. Der Embryo muss mit dem ihm umgebenden Endosperm über Peptidhormone Signale austauschen. Blütenpflanzen haben bei der Eroberung des Landes während der Evolution die Cuticula als wasserabweisende Schutzschicht gegen das Austrocknen entwickelt. Als Endosperm ist es bereits im Samen vorhanden. Das Wachstum des Pflanzenembryos muss mit der Bildung der Cuticula abgestimmt werden. Zuerst ist die Schutzschicht um den Embryo durchlässig. Nach und nach werden die „Löcher“ versiegelt, die Barriere abgedichtet. Dann erst ist der Embryo geschützt und bereit zur Keimung.

Die Abstimmung erfolgt über Peptidhormone, die zuerst im Embryo gebildet werden, aber noch inaktiv sind. Sie wandern zum Endosperm und werden dort für den Rückweg zum Embryo aktiviert. Dort wieder angelangt docken sie an Enzyme an, die nach und nach die Cuticula bilden und die Löcher verschließen. Wenn am Ende die Peptidhormone nicht weiter ausgetauscht werden können, endet auch die Cuticula-Bildung.

Lesestoff:

Science 24 Jan 2020: Vol. 367, Issue 6476, pp. 431-435 https://science.sciencemag.org/content/367/6476/431

roRo

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