Im Zuge des Klimawandels ist künftig vermehrt mit Früh- und Spätfrösten zu rechnen. Diese können Ackerkulturen empfindlich schädigen und zu massiven Ernteausfällen führen. Kälteresistentere Pflanzen zu züchten, ist bislang jedoch nicht erfolgreich gelungen. Meist führte eine geringere Kälteempfindlichkeit zu einem schlechteren Wuchs. Nun haben Forscher der Technischen Universität München in Zusammenarbeit mit dem Helmholtz Zentrum München und der University of Nottingham (Großbritannien) herausgefunden, dass die als Wachstumshormone bekannten Brassinosteroide auch die Resistenz der Pflanzen gegenüber Frost erhöhen.

Um die genauen Kälteschutzmechanismen zu entschlüsseln, führten die Wissenschaftler Versuche mit Ackerschmalwand durch. Untersuchungen an Wildtypformen und genetisch veränderten Modellpflanzen, die die Hormone nicht mehr selbst herstellen oder als Signal erkennen können, zeigten Folgendes:

• Wird es kälter, beginnen die Pflanzen der Wildform Gene zu verändern. Dadurch reduziert sich das Wachstum der Pflanzen und erhöht so die Überlebenschancen.
• Die Wildtypen überstehen meist Temperaturen von -6°C. Die veränderten Pflanzen schädigt die Kälte dagegen bereits deutlich.
• Die Brassinosteroide regulieren ein Protein (CESTA), das zu einer veränderten Fettsäurekomposition in den Zellen führt. Die Pflanze legt sich so eine Art Winterspeck zu.

Für die Zukunft können sich die Forscher vorstellen, Kulturpflanzen mit Brassinosteroiden zu besprühen, um das Wachstum zu beschleunigen und den Kälteschutz zu erhöhen. „Die Hormone sind bereits kommerziell erhältlich“, erklärt Professorin Dr. Brigitte Poppenberger der TU München.