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Forschung & Technik
01.09.2020

SOS: Trockenstress

Auf Trockenheit reagieren Apfelbäume und andere Kulturpflanzen oft mit dem Abwurf von Blüten und jungen Früchten. Foto: Adobestock

Pflanzen werfen bei drohender Dürre vorzeitig Blüten und Früchte ab

Dass viele Kulturpflanzen auf Trockenheit mit dem Abwurf von Blüten und Früchten reagieren, ist bekannt. Wissenschaftler der Universität Hohenheim haben die biologischen Vorgänge entschlüsselt, die zu diesem Verhalten führen.

Früchte oder Blätter abzuwerfen ist für Pflanzen ein lebenswichtiger Vorgang. Im Herbst hilft er, Samen zu verbreiten, im Winter schützt er vor dem Austrocknen. Unter normalen Bedingungen findet dieser Prozess in der sogenannten Abszissionszone statt, einem Trenngewebe am Stielansatz von Blättern und Früchten, dessen Aktivität von Pflanzenhormonen reguliert wird. Sind die Früchte reif oder ist es im Herbst Zeit für den Laubabwurf, sorgt das Hormon Ethylen für den Abwurf.

Pflanzen planen voraus

Doch auch bei Trockenheit kann es für eine Pflanze sinnvoll sein, Blätter, Blüten und junge Früchte vorzeitig abzuwerfen. Die Pflanze will sozusagen nur so viele Früchte ausbilden, wie sie zur Reife bringen kann – Kleingärtner haben das an ihren Obstbäumen oft leidvoll erlebt. Wie genau dieser Prozess auf molekularer Ebene gesteuert wird, war für Wissenschaftler bislang ein Rätsel. Am Beispiel der Tomatenpflanze ist es einem Biologen-Team der Uni Hohenheim gelungen, dieses Rätsel zu lösen. Die Gruppe um Professor Dr. Andreas Schaller, Leiter des Fachgebiets Physiologie und Biochemie der Pflanzen, fand als Auslöser das Peptidhormon Phytosulfokin (PSK), das bislang nur für wachstumsfördernde und immunmodulierende Aktivitäten bekannt war.

Wenig erforschte Peptidhormone

Im Unterschied zu den klassischen Pflanzenhormonen wie Auxin oder Ethylen, die bereits gut erforscht sind, werden Peptidhormone zunächst als inaktive Vorstufen gebildet. Sie müssen durch Enzyme aktiviert werden, bevor sie ihre Aufgaben wahrnehmen können. Stressfaktoren wie Trockenheit führen zur Aktivierung des Peptidhormons und das wiederum zu einem verstärkten Abwurf der Blüten. Ein Ausschalten des auslösenden Gens konnte den Abwurf verhindern.

Quelle: Uni Hohenheim

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