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Pflanzenwelt: Hausmittel hilft Pflanzen bei Dürre

Forscher entdecken einen interessanten biochemischen Effekt, der es Pflanzen ermöglicht, widerstandsfähiger bei Trockenheit zu sein.
Trockenes Feld mit PflanzenLaden...

Eine Behandlung mit Essigsäure macht Pflanzen offenbar widerstandsfähiger gegenüber Trockenheit, wie japanische Wissenschaftler der Forschungseinrichtung RIKEN herausgefunden haben. Der bei "Nature Plants" erschienenen Studie zufolge verkraften Nutzpflanzen wie Reis, Weizen und Mais lang andauernde Dürreperioden besser, wenn sie mit Essigsäure behandelt werden. Anhaltende Trockenheit sorgt in vielen Teilen der Erde für Ernteausfälle. Aufwändige und teure gentechnische Verfahren können verschiedene Pflanzenarten widerstandsfähiger machen, jedoch sind sie nicht in allen Ländern verfügbar. Sollten die Forscher mit ihrer Studie Recht behalten, könnte sich der Einsatz von Essig als kostengünstige Methode entpuppen, das Überleben von Pflanzen in Dürreperioden zu verlängern.

Von verschiedenen Säuren wirkt nur eineLaden...
Von verschiedenen Säuren wirkt nur eine | Nur die Essigsäure bescherte den Pflanzen eine hohe Widerstandskraft gegen Trockenheit (Mitte).

Die Wirkung von Essigsäure auf Pflanzen fußt auf einem neu entdeckten biochemischen Prozess, den das Forscherteam um Jong-Myong Kim jetzt in seiner Studie beschreibt. Demnach wirkt das Enzym HDA6 in Pflanzen wie ein Schalter zwischen zwei Stoffwechselwegen. Unter normalen Bedingungen gewinnen Menschen, Tiere und auch Pflanzen ihre Energie durch den Abbau von Zucker. Unter extremer Trockenheit deaktiviert das Enzym HDA6 den Zuckerabbau und aktiviert über die Erzeugung von Essigsäure einen anderen Stoffwechselweg: die Produktion des Pflanzenhormons Jasmonat, das für Stressreaktionen verantwortlich ist und dafür Vorgänge wie das Pflanzenwachstum hemmt. Auch mit Trockenheit scheint die Pflanze dank der durch Jasmonat angestoßenen Prozesse besser umgehen zu können.

Da die Jasmonat-Produktion an das Vorhandensein von Essigsäure gekoppelt war, haben die Wissenschaftler getestet, ob sich dieser Prozess künstlich von außen anstoßen lässt und dadurch das Überleben der Pflanzen unter lang anhaltender Dürre verlängert wird. Hierfür haben sie einen Teil der Pflanzen mit kleinen Mengen an Essigsäure, einen Teil mit anderen organischen Säuren und den letzten Teil der Pflanzen mit reinem Wasser behandelt. Anschließend mussten die Pflanzen 14 Tage lang ohne Wasser auskommen. Nach Ablauf der zwei Wochen hatten 70 Prozent der mit Essigsäure behandelten Pflanzen überlebt, alle anderen Pflanzen waren vertrocknet.

In anderen Studien wurde bereits ein ähnlicher Effekt in der Hefe nachgewiesen. Es scheint sich also um einen evolutionsgeschichtlich alten Mechanismus zu handeln. Jong-Myong Kim und sein Team vermuten daher, dass sich eine solche Reaktion bei allen Pflanzen und Pilzen finden lässt.

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