Phosphor ist einer der Hauptn\u00e4hrstoffe f\u00fcr Pflanzen. Er wird unter anderem f\u00fcr die Bildung von Pflanzenabwehrstoffen, f\u00fcr die gesunde Entwicklung von Samen oder f\u00fcr das Wurzelwachstum der Pflanze ben\u00f6tigt. Ein Forschungsteam unter Federf\u00fchrung der Technischen Universit\u00e4t M\u00fcnchen (TUM) und der chinesischen Universit\u00e4t Hong Kong hat aufgekl\u00e4rt, wie eine Symbiose mit Pilzen auf molekularer Ebene durch den Ern\u00e4hrungszustand mit Phosphat der Pflanze reguliert wird.<\/p>\n\n\n\n
Landpflanzen k\u00f6nnen besser Phosphat aufnehmen, wenn sie mit speziellen Bodenpilzen zusammenarbeiten. Die arbuskul\u00e4re Mykorrhiza, eine Symbiose mit solchen Pilzen, wird von mehr als 80 Prozent der Pflanzen gebildet. Der Pilz dringt in die Wurzel-Rindenzellen ein und verzweigt sich im Boden. Das dadurch entstehende so genannte Hyphennetzwerk um die Wurzel herum nimmt Phosphat aus dem Boden auf und transportiert es direkt in die Wurzel. Dort wird das Phosphat an b\u00e4umchenf\u00f6rmigen Pilzstrukturen, die sich innerhalb von Wurzelzellen ausbilden, direkt in die Wurzelzellen entlassen, so TUM in einer Pressemeldung<\/a>.<\/p>\n\n\n\n \u201eInteressanterweise kann die Pflanze die Ausbildung der Symbiose je nach ihrem physiologischen Zustand regulieren. Die Symbiose wird gef\u00f6rdert, wenn Pflanzen unter Phosphatmangel leiden und unterdr\u00fcckt, wenn Pflanzen ausreichend mit Phosphat ern\u00e4hrt sind, zum Beispiel durch D\u00fcngen\u201c, sagt Caroline Gutjahr, Professorin f\u00fcr Pflanzengenetik an der TUM<\/a>. \u201eWahrscheinlich geschieht das, um organischen Kohlenstoff einzusparen, mit dem der Pilz durch die Pflanze versorgt wird.\u201c Diese Beobachtung wurde schon vor rund 50 Jahren gemacht, aber der molekulare Mechanismus, wie die arbuskul\u00e4re Mykorrhiza bei hohem Phosphat unterdr\u00fcckt wird, war nicht bekannt.<\/p>\n\n\n\n Es gibt ein Protein namens PHR, das hierbei ein zentraler Transkriptionsfaktor ist. Transkriptionsfaktoren sind Proteine, welche die Umsetzung der DNA in mRNA steuern und so daf\u00fcr sorgen, dass ein Protein in der jeweils ben\u00f6tigten Menge gebildet wird. PHR schaltet die Aktivit\u00e4t von Genen an, die der Pflanze erlauben, sich an einen Phosphatmangel anzupassen.<\/p>\n\n\n\n \u201eWir wollten herausfinden, wie die Ausbildung der arbuskul\u00e4ren Mykorrhiza in Abh\u00e4ngigkeit von der Phosphatverf\u00fcgbarkeit reguliert wird und stellten die Hypothese auf, dass PHR daf\u00fcr verantwortlich sein k\u00f6nnte\u201c, sagt Gutjahr. Zus\u00e4tzlich zu den Laborbefunden mit Reis und der Modellpflanze Lotus japonicus<\/em>, einem H\u00fclsenfr\u00fcchtler, f\u00fchrten die Forschenden auch ein Experiment in Erde von Reisfeldern durch. Hier konnten sie zeigen, dass PHR notwendig ist, um bei niedrigen Phosphatgehalten im Boden die Mykorrhiza-Symbiose zu f\u00f6rdern und einen normalen Kornertrag zu gew\u00e4hrleisten.<\/p>\n\n\n\n Ein zentrales Ergebnis der Studie ist, dass PHR nicht nur klassische Phosphatmangel-Gene reguliert, sondern eine ganze Gruppe von Genen, die f\u00fcr die Ausbildung und das Funktionieren der arbuskul\u00e4ren Mykorrhiza notwendig sind. Hierzu geh\u00f6ren etwa Biosynthese-Gene f\u00fcr das Hormon Strigolakton. Dieses Hormon wird von der Pflanze produziert und in den Boden entlassen. Es aktiviert dort den Pilz und lockt ihn an.<\/p>\n\n\n\n Die arbuskul\u00e4re Mykorrhiza Symbiose birgt hohes Potenzial f\u00fcr die Anwendung in nachhaltiger Landwirtschaft, denn sie kann daf\u00fcr sorgen, dass weniger Kunstd\u00fcnger ben\u00f6tigt wird. \u201eAuf der Grundlage unseres neuen Wissens k\u00f6nnte durch Z\u00fcchtung oder Genomeditierung die Phosphatempfindlichkeit von Pflanzen ver\u00e4ndert werden\u201c, sagt Prof. Gutjahr.<\/p>\n\n\n\n Die Symbiose hat neben der Verbesserung der Phosphataufnahme noch andere Vorteile. Sie f\u00f6rdert auch die Aufnahme von anderen N\u00e4hrstoffen wie Stickstoff, Kalium und Sulphat und macht die Pflanze resistenter gegen verschiedene Stressoren, wie Trockenheit. \u201eDurch \u201atuning\u2018 von PHR k\u00f6nnte man zum Beispiel die Phosphatempfindlichkeit der Pflanze herabsetzen und bei h\u00f6heren Phosphatkonzentrationen im Boden die Ausbildung der Symbiose f\u00f6rdern und somit ihre anderen Vorteile f\u00fcr die landwirtschaftliche Produktion nutzen\u201c, erkl\u00e4rt die Professorin f\u00fcr Pflanzengenetik.<\/p>\n\n\n\n Auch interessant: <\/strong><\/em>Recycling von Phosphor aus Kl\u00e4rschlamm ist ein Handel zwischen Umweltkriterien und Wirtschaftlichkeit<\/a><\/p>\n","protected":false},"author":2084,"featured_media":353008,"template":"","meta":{"_acf_changed":false,"advgb_blocks_editor_width":"","advgb_blocks_columns_visual_guide":""},"categories":[25213],"tags":[116560,33094,126752,125578,25364,126755],"location":[24328],"internal_archives":[],"class_list":["post-353003","selected","type-selected","status-publish","has-post-thumbnail","hentry","category-nachhaltigkeit-de","tag-nachhaltige-landwirtschaft-de","tag-protein-de","tag-symbiosebildung-de","tag-technischen-universitaet-muenchen-de","tag-tum-de-de","tag-universitaet-hong-kong-de","location-deutschland"],"blocksy_meta":[],"acf":[],"featured_img":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-content\/uploads\/2022\/02\/bZRcR2Dn-hXzojBzP-sjBP5Op9-onion-g80eb5af7d_1920-1.jpg","coauthors":[],"author_meta":{"author_link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/author\/mauro-mereu\/","display_name":"Mauro Mereu"},"relative_dates":{"created":"Posted 4 years ago","modified":"Updated 4 years ago"},"absolute_dates":{"created":"Posted on February 8, 2022","modified":"Updated on February 8, 2022"},"absolute_dates_time":{"created":"Posted on February 8, 2022 2:22 pm","modified":"Updated on February 8, 2022 2:22 pm"},"featured_img_caption":"\u00a9 Pixabay","tax_additional":{"category":{"linked":["Nachhaltigkeit<\/a>"],"unlinked":["Nachhaltigkeit<\/span>"],"slug":"category","name":"Categories"},"post_tag":{"linked":["nachhaltige Landwirtschaft<\/a>","Protein<\/a>","Symbiosebildung<\/a>","Technischen Universit\u00e4t M\u00fcnchen<\/a>","TUM<\/a>","Universit\u00e4t Hong Kong<\/a>"],"unlinked":["nachhaltige Landwirtschaft<\/span>","Protein<\/span>","Symbiosebildung<\/span>","Technischen Universit\u00e4t M\u00fcnchen<\/span>","TUM<\/span>","Universit\u00e4t Hong Kong<\/span>"],"slug":"post_tag","name":"Tags"},"language":{"linked":["DE<\/a>"],"unlinked":["DE<\/span>"],"slug":"language","name":"Tags"},"post_translations":{"linked":["pll_62026a53630b9<\/a>"],"unlinked":["pll_62026a53630b9<\/span>"],"slug":"post_translations","name":""},"location":{"linked":["Deutschland<\/a>"],"unlinked":["Deutschland<\/span>"],"slug":"location","name":"Locations"},"internal_archives":{"linked":[],"unlinked":[],"slug":"internal_archives","name":"Internal Archives"}},"series_order":"","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/selected\/353003","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/selected"}],"about":[{"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/types\/selected"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2084"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/media\/353008"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=353003"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=353003"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=353003"},{"taxonomy":"location","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/location?post=353003"},{"taxonomy":"internal_archives","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/internal_archives?post=353003"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}Pflanzen regulieren die Symbiosebildung<\/h3>\n\n\n\n
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