Um zukünftig Pflanzensorten mit verbesserter Stresstoleranz und hohem Ertrag zu züchten, hat ein internationales Forscherteam jetzt den Stoffwechsel von Kartoffeln genauer unter die Lupe genommen.
Die Wissenschaftler der Universitäten Potsdam und Erlangen, des Max-Planck-Instituts für Molekulare Pflanzenphysiologie und des National Institute of Biology in Ljubljana entwickelten ein Stoffwechselmodell auf Genomebene (GEM), mit dem sie den „Kompromiss zwischen Wachstum und Abwehr“ der Kartoffelpflanze untersuchen können.
Dieser Kompromiss stellt sich den Forschern zufolge wie folgt dar: Würden die Pflanzenangegriffen, verlangsamten sie ihr Wachstum, um molekulare Ressourcen für Abwehrzwecke einzusetzen, einschließlich der Produktion von Signal- und Abwehrstoffen. Ein schnelles Wachstum führe hingegen zu einer erhöhten Anfälligkeit für Schädlinge und Krankheitserreger, da es Vorrang vor der Verteidigung habe.
„Die groß angelegte Stoffwechselrekonstruktion Kartoffel-GEM bildet den gesamten bekannten Sekundärstoffwechsel dieser wichtigen Kulturpflanze ab“, so die Wissenschaftler. Das mathematische Modell ermögliche eine umfassende Analyse des Zusammenspiels zwischen Wachstums- und Abwehrprozessen und sei eine hervorragende Plattform für die weitere Entwicklung und Anwendung. Ein besseres Verständnis der molekularen Mechanismen, die der Stressreaktion von Pflanzen zugrunde lägen, könne dazu beitragen, Züchtungsstrategien zu optimieren und Pflanzensorten mit höherer Stresstoleranz sowie mehr Ertrag und besserer Qualität zu entwickeln. AgE
