"Stress-Gedächtnis" macht Pflanzen belastbarer
Experten planen Zuchtprogramm für widerstandsfähigere Sorten
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Pflanze: Neue Sorten kommen mit Klimawandel besser klar (Foto: Scott Bauer) |
Coventry (pte002/03.06.2016/06:00) Eine neue Generation von Pflanzen, die besser mit den Folgen durch Umweltveränderungen umgehen kann, lässt sich künftig gezielt züchten. Die Voraussetzungen dafür hat eine internationale Studie unter der Leitung der University of Warwick http://warwick.ac.uk geschaffen. Sie liefert die ersten Beweise dafür, dass Pflanzen eine Möglichkeit entwickelt haben, sich an früheren Stress zu erinnern - im konkreten Fall an sehr hohe Salzwerte. Damit werden kommende Pflanzengenerationen deutlich widerstandsfähiger.
Klimawandel besser bewältigen
Laut Forschungsleiter Jose Gutierrez-Marcos wird das "Stress-Gedächtnis" epigenetisch in bestimmte Bereiche der Pflanzen-DNA einprogrammiert. Entscheidend dabei seien chemische Veränderungen der Cytosin-Methylierung. "Durch die zunehmende Bedrohung durch die Klimaveränderung ist es notwendig, Pflanzenarten zu schaffen, die einen höheren Ertrag liefern und unter schwierigen Umweltbedingungen wachsen können."
Die Entdeckung des Mechanismus, durch den Pflanzen in der Lage sind, sich an frühere Belastungen zu erinnern und sich entsprechend selbst zu optimieren, soll die Züchtung von Pflanzen ermöglichen, die diesen Anforderungen entsprechen. Es zeigte sich, dass die Erinnerung der Pflanzen bei einem Mangel an Stress wieder weniger stark wird. Das gilt vor allem dann, wenn sie über die männliche Abstammungslinie weitergegeben wird.
Mutationen bei Genen als Schlüssel
Zusätzlich konnten die Experten nachweisen, dass das Stress-Gedächtnis durch Mutationen bei Genen, die für das Rücksetzen der DNA-Methylierung verantwortlich sind, festgelegt werden kann. Bisher war der Umfang des Stress-Gedächtnisses bei Pflanzen unbekannt. In einem nächsten Schritt soll dieses Gedächtnis jetzt verändert werden, damit die Pflanzen mit Umweltveränderungen besser umgehen können. Die Forschungsergebnisse wurden im Fachmagazin "eLife" https://elifesciences.org/content/5/e13546 veröffentlicht.
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