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Lexikon der Biologie: Vernalisation

Vernalisation w [von latein. vernalis = Frühlings-], Jarowisation, 1) spezifische Förderung der Blütenbildung einer Pflanze durch eine mehr oder minder lange Kälteperiode (oder Kältebehandlung) im Temperaturbereich von ca. –2 bis +5 °C. Beispiele hierfür sind winterannuelle Pflanzen (Winterannuelle, Wintergetreide) oder biannuelle (bienn) Rosettenpflanzen (z.B. Schwarzes Bilsenkraut, Hyoscyamus niger). (Mit Vernalisation bezeichnet man gelegentlich auch die Blühinduktion durch höhere Temperatur bei einigen subtropischen Pflanzen.) Die Vernalisation verläuft in mehreren Stufen. Vor Erreichen der Stabilisierungsphase kann sie durch höhere Temperatur rückgängig gemacht werden (Devernalisation). Nach nochmaligem Kälteeinfluß ist eine erneute Vernalisation möglich (Revernalisation). Ab einer bestimmten Tageslänge treiben diese Pflanzen nach Vernalisation Blüten. Behandlungen der Pflanzen mit dem Phytohormon Gibberellin können die Kältebehandlung ersetzen. Die molekulare Basis des Vernalisationseffekts ist noch nicht völlig geklärt. Man nimmt an, daß das Blühen in Abwesenheit des Kältereizes aktiv unterdrückt wird. Diskutiert werden kälteempfindliche DNA-Methylasen (DNA-Methyltransferasen), die vor der Vernalisation das Anschalten von Blühgenen unterdrücken. Gegen diese Idee spricht jedoch, daß sich durch künstliche Demethylierung (Demethylierung von DNA) über Azacytidin die Wirkung der Vernalisation in vielen Fällen nicht simulieren läßt. Inzwischen konnte bei der Acker-Schmalwand das Gen Flower Locus C (FLC) als zentrales Element identifiziert werden, das in der Wärme die Blütenbildung unterdrückt. In der Kälte wird der Transkriptionsfaktor vernalisation 2 (vrn 2) gebildet, der an den Promotor von FLC bindet und die Expression unterdrückt. An die Stelle der Methylierung tritt bei diesem neueren Modell also die kälteinduzierte Bildung eines Repressors, der einen anderen Repressor hemmt. 2) Im alltäglichen Sprachgebrauch wird mit Vernalisation oft auch das Brechen der Dormanz von Samen durch einen längeren Kältereiz bezeichnet (Dormanz-brechende Umweltfaktoren). Inzwischen wird dafür, um Verwechslungen zu vermeiden, der Begriff Stratifikation gebraucht. Keimung, Keimungshemmstoffe, Lyssenko (T.D.).

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