Sie sind hier: Startseite Fakultät Aktuelles Pressemitteilungen Bakterien helfen Pflanzen, besser zu wachsen
Datum: 09.04.2021

Bakterien helfen Pflanzen, besser zu wachsen Studie der Universität Bonn könnte langfristig zu neuen Sorten führen, die weniger Dünger benötigen

Eine aktuelle Studie der Universität Bonn und der Southwest University in China wirft Licht auf eine ungewöhnliche Wechselbeziehung: Mais kann spezielle Bodenbakterien anlocken, die ihm im Gegenzug beim Wachstum helfen. Die Ergebnisse könnten langfristig zur Züchtung neuer Sorten führen, die mit weniger Dünger auskommen und daher die Umwelt weniger belasten. Die Studie erscheint in der renommierten Fachzeitschrift Nature Plants.

 

Inmitten von jungen Maispflanzen:

Inmitten von jungen Maispflanzen: Dr. Peng Yu vom Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz (INRES) der Universität Bonn (© Foto: Barbara Frommann / Uni Bonn)

 

Dass Pflanzen über ihre Wurzeln Nährstoffe aus dem Boden aufnehmen, weiß jeder Drittklässler. Dass sie umgekehrt auch Substanzen in die Erde abgeben, dürfte dagegen weniger bekannt sein. Und sie scheinen sich damit ihr Leben ein gehöriges Stück leichter zu machen.

In diese Richtung deutet zumindest die aktuelle Studie. Die beteiligten Wissenschaftler hatten verschiedene Maissorten untersucht, die sich deutlich in ihrem Ertrag unterscheiden. Auf der Suche nach der Ursache stießen sie auf ein Enzym, die Flavon-Synthase 2. „Die von uns untersuchte Hochleistungs-Zuchtlinie 787 enthält in ihrer Wurzel große Mengen dieses Enzyms“, erklärt Dr. Peng Yu vom Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz (INRES) der Universität Bonn. „Sie stellt damit bestimmte Moleküle aus der Gruppe der Flavonoide her und entlässt sie in den Boden.“

Flavonoide geben Blüten und Früchten ihre Farbe. Im Erdreich erfüllen sie aber eine andere Funktion: Sie sorgen dafür, dass sich ganz spezifische Bakterien um die Wurzeln herum anreichern. Und diese Mikroben wiederum sind die Ursache dafür, dass sich an den Wurzeln mehr seitliche Verzweigungen bilden, Seitenwurzeln genannt. „Dadurch kann der Mais unter anderem mehr Stickstoff aus der Umgebung aufnehmen“, erläutert Prof. Dr. Frank Hochholdinger vom INRES. „Aus diesem Grunde wächst er schneller, vor allem bei knapper Stickstoff-Versorgung.“

Sterilisierter Boden bewirkte keinen Wachstumsschub

In Versuchen konnten die Wissenschaftler zeigen, wie gut das funktioniert. Sie nutzten dazu eine Maissorte mit dem Kürzel LH93, die normalerweise eher mickrige Pflanzen hervorbringt. Das änderte sich jedoch, wenn sie diese Sorte in Erde pflanzten, in der zuvor die Hochleistungs-Linie 787 gewachsen war: LH93 wuchs dann deutlich besser. Der Effekt blieb aus, wenn die Botaniker den Boden vor dem Umtopfen sterilisierten. Das zeigt, dass tatsächlich die angereicherten Bakterien für den Wachstums-Turbo verantwortlich sind, denn diese waren bei der Sterilisierung abgetötet worden.

Dass die Mikroorganismen tatsächlich das Wachstum der Seitenwurzeln fördern, konnten die Forscher in einem anderen Versuch zeigen. Darin nutzten sie eine Maissorte, die aufgrund einer Mutation keine Seitenwurzeln bilden kann. Wenn sie zur Erde das Bakterium hinzufügten, verzweigten sich die Wurzeln der Mutante jedoch. Auf welche Weise dieser Effekt zustande kommt, ist allerdings noch nicht geklärt. Außerdem kam der Mais dann weitaus besser mit Stickstoffmangel zurecht als ohne mikrobielle Unterstützung [...]

 

... weiterlesen:

  www.uni-bonn.de | 08.04.20211

 

... mehr zum Thema:

  www.focus.de | 09.04.20211

  www.myscience.de | 09.04.20211

  www.myscience.org (EN) | 09.04.20211

  techcodex.com | 08.04.20211

  scienmag.com | 08.04.20211

  www.sciencedaily.com | 08.04.20211

  www.schweizerbauer.ch | 08.04.20211

Artikelaktionen