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Knöllchenbakterien für alle?

Leguminosen sind durch ihre Symbiose mit  Knöllchenbakterien in ihren Wurzeln in der Lage, ihren Stickstoffbedarf aus der Luft zu decken.

(aid) – Die Baupläne der Natur sind manchmal so bestechend genial, dass es nahe liegt, sie zu kopieren und zu vervielfältigen. Eine Genialität der Natur halten Leguminosen parat: Durch ihre Symbiose mit den Knöllchenbakterien in ihren Wurzeln sind sie in der Lage, ihren Stickstoffbedarf aus der Luft zu decken. Nicht umsonst sind Bohnen, Erbsen und Co. besonders proteinreich.

Dass Stickstoff als einer der wichtigen Hauptnährstoffe Grundbestandteil von Proteinen ist, macht ihn so wertvoll für Pflanzen und Menschen. Bekanntlich bereitet die Düngung von Pflanzen mit Stickstoff aber auch Probleme und verursacht dem Landwirt hohe Kosten. Wäre es da nicht genial, wenn alle Pflanzen, also nicht nur Leguminosen, zur Symbiose mit Knöllchenbakterien in der Lage wären?

Von diesem Traum getrieben, haben US-amerikanische Wissenschaftler der Universität Massachusetts versucht, der Sache auf den Grund zu gehen. Ihre zentrale Fragestellung war es, den Mechanismus herauszufinden, wie die Pflanze überhaupt erkennt, dass es sich im Boden um nützliche Knöllchenbakterien handelt und warum sie ihnen „Einlass“ gewährt. Fündig geworden sind sie nun im Reich der Genetik: Die Untersuchungen ergaben, dass es in Leguminosenpflanzen genetisch kodiert ist, bestimmte Proteine zu erzeugen, welche die „freundliche“ Zellmembran der Knöllchenbakterien von potenziell „feindlichen“ Eindringlingen unterscheidet. Einen ähnlichen Mechanismus gibt es bei Mykorrhiza Pilzen, die mit Bäumen Lebensgemeinschaften eingehen.

Noch steckt die Forschung allerdings in den Anfängen. Gelänge es jedoch, solche genetischen Kodierungen zu isolieren und in die Neuzüchtung von Sorten anderer Gattungen einzuschleusen, könnte sich die Forschung dem Traum der „Selbstdüngung“ anderer Pflanzen weiter nähern.

www.aid.de, Friederike Heidenhof

 

Weitere Informationen:

http://www.eurekalert.org/pub_releases/2016-01/uoma-hpi011216.php

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