Pflanzen wägen Abwehrreaktionen ab

Landwirtschaft

Schädlingsabwehr bei Pflanzen doppelt gesichert

Das Immunabwehrsystem der Pflanzen springt bei einem Angriff durch einen Schaderreger an. Nach der Verwundung bildet sie die aktive Form des Hormons Jasmonsäure. Das sorgt für die Freisetzung von Hemm- und Abwehrstoffen.

Dann aber ist es wie bei den Menschen. Reagiert der Körper auf ein Bakterium oder Virus ist er geschwächt. Daher ist es für den Organismus sinnvoll abzuwägen, wann der Einsatz von Abwehrstoffe wertvoll ist. Ein zu frühes Anspringen behindert das Wachstum von Pflanzen, die in Konkurrenz mit anderen Pflanzen um Licht, Wasser und Nährstoffe steht.

In der im Labor gerne eingesetzten Ackerschmalwand hat das internationale Team um Dr. Gabriel Schaaf vom Zentrum für Molekularbiologie der Pflanzen (ZMBP) an der Universität Tübingen Inosittolpyrophosphate gefunden, die bislang bei einzelligen Amöben, tierischen Zellen und Hefen bekannt waren. Dort greifen sie in den Alterungsprozess ein und entsorgen schadhafte oder alte Zellen. Sie regulieren auch den Materialfluss in die Zellen. Eine Substanz aus dieser Gruppe spielt bei der Auslösung der Abwehrreaktion in der Pflanze eine Rolle.

Die aktive Jasmonsäure koppelt an einen so genannten F-Box-Proteinkomplex, der das entscheidende Signal für die Abwehrstoffe gibt. Aber nur, wenn auch Inositopyrophosphat angebunden wird. Die Regelung des Doppelsignals sei kein unnötiger Umstand, sondern eine sinnvolle Absicherung: „Dadurch wird verhindert, dass die Pflanze vorschnell Abwehrreaktionen auslöst. Denn dies kann das Pflanzenwachstum erheblich beeinträchtigen“, führt Debabrata Laha, Doktorand am ZMBP und Erstautor der Studie.

„Auch wir Menschen besitzen zahlreiche F-Box-Proteine von zum Teil erheblicher medizinischer Relevanz, deren Funktionsweise nicht vollständig geklärt ist und für die eine Beteiligung von Inositolpyrophosphaten diskutiert wurde“, sagt Gabriel Schaaf.

Lesestoff:

Laha D, et al. (2015): VIH2 Regulates the Synthesis of Inositol Pyrophosphate InsP8 and Jasmo-nate-Dependent Defenses in Arabidopsis. Plant Cell, doi:10.1105/tpc.114.135160 [Epub ahead of print]

roRo

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