Als Spurennährstoff ist Mangan für Pflanzen enorm wichtig. Es sorgt z.B. dafür, dass die Enzyme funktionieren, die den Bau von Zellwänden bewerkstelligen. Auch bei der Photosynthese nimmt der Närhstoff eine zentrale Rolle ein. Dass einer der wichtigsten Mangan-Verteiler in Pflanzen das Protein BICAT3 ist, hat jetzt ein Team unter Leitung der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) anhand der Modellpflanze Arabidopsis thaliana beschrieben. Die Studie erschien im Fachjournal „Plant Physiology“.
Wachstumsdefekt durch Manganmangel
Um die Rolle des BICAT3-Proteins für den Transportweg von Mangan näher zu untersuchen, wurden die Pflanzen so verändert, dass sie das Protein nicht mehr herstellen konnten. Die Folgen für die waren deutlich: „War nicht genügend Mangan vorhanden, konnten diese Pflanzen das nicht gut kompensieren, sie wiesen verschiedene Wachstumsdefekte auf. Ihre Zellwände wurden nicht korrekt gebildet, die Blätter waren deutlich kleiner als die der Pflanzen mit intaktem Gen“, sagt Dr. Jie He, die Erstautorin der Studie. Auch das Wachstum des sogenannten Pollenschlauchs war gestört, wodurch die Pflanzen weniger Samen bilden konnten.
Protein verlagert Spurennährstoff Mangan
Wo das manganverlagerden Proten BICAT3 in der Zelle aktiv ist, konnten die Forschenden durch ein fluoreszierendes Protein in lebenden Pflanzen nachverfolgen: Es findet sich in den trans-Zisternen des sogenannten Golgi-Apparats. Beim diesem handelt es sich vereinfacht gesagt um eine Zellwandfabrik mit Versandabteilung. In den Zisternen werden Zellwandbestandteile aus einzelnen Zuckermolekülen zusammengesetzt und an die richtige Adresse verschickt.
Die Ergebnisse der Grundlagenforschung könnten dabei helfen, das Wachstum von Nutzpflanzen zu verbessern. Perspektivisch könnten die Ergebnisse auch bei der Züchtung von Nutzpflanzen von Interesse sein. In ersten, bislang noch unveröffentlichten Versuchen mit einer Getreideart konnte das Team ähnliche Effekte beobachten.
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Als Spurennährstoff ist Mangan für Pflanzen enorm wichtig. Es sorgt z.B. dafür, dass die Enzyme funktionieren, die den Bau von Zellwänden bewerkstelligen. Auch bei der Photosynthese nimmt der Närhstoff eine zentrale Rolle ein. Dass einer der wichtigsten Mangan-Verteiler in Pflanzen das Protein BICAT3 ist, hat jetzt ein Team unter Leitung der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) anhand der Modellpflanze Arabidopsis thaliana beschrieben. Die Studie erschien im Fachjournal „Plant Physiology“.
Wachstumsdefekt durch Manganmangel
Um die Rolle des BICAT3-Proteins für den Transportweg von Mangan näher zu untersuchen, wurden die Pflanzen so verändert, dass sie das Protein nicht mehr herstellen konnten. Die Folgen für die waren deutlich: „War nicht genügend Mangan vorhanden, konnten diese Pflanzen das nicht gut kompensieren, sie wiesen verschiedene Wachstumsdefekte auf. Ihre Zellwände wurden nicht korrekt gebildet, die Blätter waren deutlich kleiner als die der Pflanzen mit intaktem Gen“, sagt Dr. Jie He, die Erstautorin der Studie. Auch das Wachstum des sogenannten Pollenschlauchs war gestört, wodurch die Pflanzen weniger Samen bilden konnten.
Protein verlagert Spurennährstoff Mangan
Wo das manganverlagerden Proten BICAT3 in der Zelle aktiv ist, konnten die Forschenden durch ein fluoreszierendes Protein in lebenden Pflanzen nachverfolgen: Es findet sich in den trans-Zisternen des sogenannten Golgi-Apparats. Beim diesem handelt es sich vereinfacht gesagt um eine Zellwandfabrik mit Versandabteilung. In den Zisternen werden Zellwandbestandteile aus einzelnen Zuckermolekülen zusammengesetzt und an die richtige Adresse verschickt.
Die Ergebnisse der Grundlagenforschung könnten dabei helfen, das Wachstum von Nutzpflanzen zu verbessern. Perspektivisch könnten die Ergebnisse auch bei der Züchtung von Nutzpflanzen von Interesse sein. In ersten, bislang noch unveröffentlichten Versuchen mit einer Getreideart konnte das Team ähnliche Effekte beobachten.
