Erderwärmung fördert Längenwachstum

Klima: Lange Pflanzen, aber weniger Biomasse

Biologen der Universität Leicester und Oxford haben bei der Ackerschmalwand, Arabidopsis thaliana, Entdeckungen gemacht, die sie als bedeutend für die Nahrungsmittelproduktion unter den Bedingungen des Klimawandels halten. Dabei geht es vornehmlich um steigende Temperaturen.

Pflanzen reagieren mit Längenwachstum
Hauptautor Dr. Kerry Franklin konnte ein Gen identifizieren, welches für das Pflanzenwachstum verantwortlich ist, wenn die Temperaturen steigen. „Die Exposition von Pflanzen gegenüber höheren Temperaturen resultiert in einem intensiveren Längenwachstum der Stiele und Aufrechtstellung der Blätter.“ Außerdem blühen die Pflanzen früher. Damit nicht genug, denn die Folgen sind verbunden mit einer geringeren Bildung an Biomasse und damit mit geringerem Ertrag, so die Studie.
Die Forschung hat erstmalig gezeigt, wie Pflanzen auf molekularer Ebene auf die Klimaveränderungen reagieren, so Dr. Franklin. Damit komme die Forschung dem „Heiligen Gral“ näher, den Biologen und Agrarwissenschaftler suchen. Die Mechanismen, wie sich Pflanzen und ihre Erträge letztlich auf die Klimaveränderung einstellen, ist noch ein großes Geheimnis. Die jetzige Erkenntnis hingegen habe einen der Schlüsselmechanismen entdeckt, um auf die Klimaveränderungen vorbereitet zu sein.

PIF4
Verursacht wird die Veränderung durch das Pflanzenhormon Auxin und dem Regulator Phytchrome Interacting Factor 4 (PIF4). Mutanten der Ackerschmalwand, die ohne PIF4 auskommen mussten, zeigten kein besonderes Längenwachstum und keine Blattveränderung. Dauerhaft allerdings bleibt die Verfrühung der Blüte.

Lesestoff:
Franklin, A, Koini, M et al.: High Temperature-Mediated Adaptations in Plant Architecture Require the bHLH Transcrition Factor PIF4; Current Biology, Volume 19, Issue 5, 408-413, Feb. 2009

roRo (Foto: Franklin: Ackerschmalwand bei 22 °C (links) und 28 °C (rechts)