Chloroplasten senden Notsignale bei Stress

Auch Pflanzen leiden unter der aktuellen Hitzewelle. Eine aktuelle Publikation von Forschern aus dem Karlsruher Institut für Technologie (KI) konnte nun zeigen, wie die Chloroplasten auf diesen Stress, aber auch auf Trockenheit oder salzige Böden, reagieren: Sie bilden fingerartige Ausstülpungen, sogenannte Stromuli, die eine Art Notsignal an die zentrale Zellsteuerung senden. „Dort werden bestimmte Gene ein- oder ausgeschaltet, sodass Schutzprogramme anlaufen, die den beschädigten Bereichen helfen“, erklärt Professor Peter Nick vom Botanischen Institut des KIT.

Beschrieben wurden diese Strukturen bereits vor über 130 Jahren von dem Pflanzenphysiologen Gottlieb Haberlandt. Sie gerieten jedoch in Vergessenheit bis US-amerikanische Forscher sie in den 1990er-Jahren wiederentdeckten. „Früher wurde vermutet, diese ‚Stromuli‘ könnten verschiedene Solarkraftwerke in der Zelle miteinander verbinden. Unsere Ergebnisse zeigen jedoch, dass ihre wichtigste Aufgabe nicht der Austausch von Stoffen ist, sondern die Weitergabe von Informationen innerhalb der Zelle“, erläutert Nick.

Ansatz für klimaresistentere Nutzpflanzen

„Wir zeigen, dass sich dieser Alarmmechanismus gezielt beeinflussen lässt. Wir haben molekulare Faktoren identifiziert, die die Bildung der ‚Finger‘ beschleunigen und effizienter machen können“, so Nick weiter. „Diese Eigenschaften lassen sich künftig möglicherweise auf Nutzpflanzen übertragen, um sie besser gegen Hitze, Trockenheit oder salzige Böden zu wappnen.“ Dies ist besonders relevant im Hinblick auf den fortschreitenden Klimawandel.

Zur Originalpublikation in Plant Physiology.