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Bild des Monats: Wie ein Stamm dicker wird

Um möglichst hoch zu wachsen, ihr Gewicht zu tragen und alle Pflanzenorgane mit Nährstoffen zu versorgen, müssen Bäume dicke Stämme und Äste ausbilden. Das gelingt ihnen mit Hilfe des so genannten sekundä­ren Dickenwachstums. Forscher um Thomas Greb von der Universität Heidelberg haben diesen Prozess nun genauer aufgeklärt.

Für das pflanzliche Dickenwachstum sorgt eine Zellschicht namens Kambium, in der sich Zellen durch Teilung fleißig vermehren. Sie sitzt zwischen dem inneren holzigen Teil der Sprossachse (dem »Xylem«) und dem äußeren Bast- und Rindenanteil (dem »Phloem«). Um herauszufinden, was mit den neuen Zellen geschieht, experimentierten Forscher um Greb mit Keimlingen der Ackerschmalwand (Arabidopsis thaliana), des wichtigsten Modellorganismus der Pflanzenbiologen. In ihnen veränderten sie Kambiumzellen gentechnisch so, dass diese fluoreszierende Proteine herstellten und somit bei geeignetem Anregungslicht aufleuchteten. Teilten sich die modifizierten Zellen, ging die Fähigkeit zum Fluoreszieren auf ihre Tochterzellen über. Nach einigen Tagen des Wachstums untersuchte das Team Querschnitte der Sprossachse. Darin waren fluoreszierende Zellen – also Abkömmlinge des Kambiums – sowohl im holzigen Teil als auch im Bastanteil zu erkennen: Sie ziehen zwei grüne Bahnen durch die Zelllandschaft (lila). Demnach geben Stammzellen im Kambium ihre Tochterzellen abwechselnd in beide Gewebe ab, bringen also sowohl Holz als auch Bast hervor.

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  • Quelle
Development 10.1242/dev.171355, 2019