Evolution der Schließzellen im Blick

10.12.2015 - Deutschland

Welche genetischen Variationen führen dazu, dass Pflanzen gut mit Trockenheit zurechtkommen? Diese Frage ist angesichts des Klimawandels von Bedeutung. Mit ihr befasst sich Juniorprofessor Arthur Korte an der Universität Würzburg. Der Klimawandel wird dafür sorgen, dass es in vielen Regionen der Erde immer wärmer und trockener wird. Die Landwirtschaft sieht dem mit Sorge entgegen, denn es drohen Ernteeinbußen. Eine Gegenmaßnahme könnte die Züchtung von Pflanzen sein, die mit wenig Wasser zurechtkommen und trotzdem gute Erträge liefern.

Ein wichtiger Faktor dabei sind die Schließzellen: Mit ihnen können Pflanzen den Verlust von Wasser an die Umgebung einschränken. „Die Regulation dieser Zellen ist für Pflanzen einer der wichtigsten Prozesse, um sich an wechselnde Umweltbedingungen anzupassen“, sagt Arthur Korte, Juniorprofessor an der Fakultät für Biologie der Julius-Maximilians-Universität Würzburg.

Natürliche Genvarianten aufspüren

Korte will diesen Mechanismus besser verstehen. Dabei hat er sich auf die Evolution der Schließzellregulation spezialisiert: „Mein Hauptaugenmerk liegt auf der Identifizierung von natürlichen Genvarianten, die den Pflanzen beim Wassersparen einen evolutionären Vorteil bringen.“

Um diese Zusammenhänge aufzudecken, verwendet das Team des Professors die Modellpflanze Arabidopsis thaliana (Ackerschmalwand). Von ihr wurden kürzlich – unter Beteiligung von Kortes ehemaliger Arbeitsgruppe in Wien – mehr als 1000 verschiedene Ökotypen komplett genetisch sequenziert. Ökotypen sind Varianten einer Pflanzenart, die sich an unterschiedliche Umweltbedingungen angepasst haben.

Pflanzenzüchtung als mögliches Berufsfeld

Was müssen Studierende mitbringen, die auf diesem Forschungsgebiet arbeiten möchten? „Sie sollten sich für biologische Zusammenhänge interessieren und dazu bereit sein, diese mit neuen computergestützten Tools zu analysieren“, sagt Korte. Berufsfelder eröffnen sich später nicht nur in der Wissenschaft. „Das Thema ist auch für die Industrie wichtig, zum Beispiel im Bereich der Pflanzenzüchtung.“

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