Wissenschaftler der Universität Pennsylvania und der University of Wisconsin haben die ersten pflanzlichen Gene identifiziert, die bei der Festlegung der Blattober- und Unterseite eine Rolle spielen. Während das Gen “Kanadi” hauptsächlich an der unteren Blattseite zu finden ist, determiniert das Gen “Phabulosa” die Chloroplasten reiche Oberseite, an der die Photosynthese betrieben wird.
Wie das Team um R. Scott Poethig von der University of Pennsylvania in der Fachzeitschrift Nature berichtet, wird das Gen Kanadi in erster Linie an der dunklen Blattunterseite exprimiert. Untersuchungen an mutierten Pflanzen der Gattung Arabidopsis thaliana zeigten, dass diese Pflanzen keine unterschiedlichen Blattflächen aufwiesen. Oben und unten waren hier mehr oder weniger identisch. Auch wenn die Wissenschaftler davon ausgehen, dass Kanadi in Zusammenarbeit mit anderen Genen die Polarität in Pflanzenblättern bestimmt, scheint es doch eine Schlüsselrolle in diesem Prozess zu spielen. Auch in Früchten soll die Polarität über Kanadi gesteuert werden.
Phabulosa hingegen tritt hauptsächlich an der oberen Blattseite in Aktion. Hier, an der dem Licht zugewandten Seite, betreibt die Pflanze über die so genannten Chloroplasten Photosynthese. Für diese Form der Energiegewinnung ist die Oberseite dicht mit zylindrischen Zellen gepackt, die dem Blatt insgesamt eine hellere Färbung geben. Im Zuge der Arbeitsteilung sorgt die untere Blattfläche für einen regen Gas- und Wasseraustausch und garantiert somit die Versorgung der Pflanze mit wichtigen Bausteinen für die Photosynthese.
Während dem ungeübten Auge die unterschiedlichen Blattseiten oft entgehen, ist die morphologische Differenzierung doch für die Entwicklung und Funktion vieler Pflanzenarten essentiell.
Dr. Dagmar Knopf
