Ludwig-Maximilians-Universität München
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Zukunftsträchtige Zweisamkeit

Molekulare Wurzel moderner Pflanzensymbiosen entdeckt?

München, 04.03.2008

Viele Pflanzen leben mit Pilzen oder Bakterien in mutualistischer Symbiose, also in einer Lebensgemeinschaft zu beiderseitigem Nutzen. Die Pflanzen profitieren, weil ihre mikrobiellen Mitbewohner ihnen verbesserten Zugang zu knappen Nährstoffen wie Stickstoff oder Phosphaten verschaffen. Die Juniorpartner dagegen beziehen energiereiche Kohlenhydrate aus der Photosynthese der Pflanzen. Eine uralte Form der Symbiose ist die so genannte Arbuskuläre Mykorrhiza, kurz AM, die vermutlich bereits während der Eroberung des terrestrischen Lebensraumes durch Pflanzen entstand. Ein Forscherteam unter der Leitung von Professor Martin Parniske vom Institut für Genetik der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) München stellt nun in der online frei zugänglichen Fachzeitschrift „Public Library of Science (PLoS) Biology“ einen wesentlichen genetischen Schritt während der Evolution von Pflanzensymbiosen mit stickstoff-fixierenden Bakterien vor. Bei dieser Symbiose binden Bakterien in den Wurzelzellen der Pflanze den begehrten Stickstoff aus der Luft – und verschaffen ihrem Wirt damit einen bedeutenden ökologischen Vorteil. In einer weiteren Studie, die zeitgleich in der Zeitschrift „Proceedings of the National Academy of Sciences USA (PNAS)“ erscheint, zeigen die Forscher in Zusammenarbeit mit einem französischen Team, dass unterschiedliche Formen der Stickstoff-fixierenden Wurzelsymbiose gemeinsame genetische Elemente aufweisen, also möglicherweise gleichen evolutiven Ursprungs sind. Potentiell könnte sich diese Symbiose in Zukunft auch auf andere Wirte übertragen lassen, etwa Reis und sonstige wichtige Pflanzen der Weltwirtschaft.

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