Schwedische Forscher haben aufgeklärt, wie in Pflanzen der Befehl zum Blühen weitergegeben wird: Wenn die Blätter bestimmte äußere Faktoren wie eine veränderte Tageslänge oder steigende Temperaturen registrieren, fertigen sie eine Abschrift eines Gens namens FT an. Diese Kopie wird dann über das interne Leitungssystem der Pflanze zu den Spitzen der neuen Triebe transportiert, wo sie die Produktion der Blüten anstößt. Damit sei zumindest ein Teil des bereits mehr als 70 Jahre gesuchten Botenstoffsystems identifiziert.
Pflanzen wissen, ob es gerade Frühling, Sommer oder Herbst ist und wann sie blühen müssen. Der wichtigste Messwert ist dabei die Tageslänge, die von spezialisierten Stoffwechselkreisläufen in den Blättern registriert wird. Stimmt sie mit den internen Vorgaben überein, wird das Programm zur Blütenbildung angeworfen. Bereits in den 30er Jahren des vergangenen Jahrhunderts entdeckten Biologen, dass die Pflanzen dazu einen Botenstoff produzieren. Dieser transportiert das Signal von den Blättern zu den Stellen, wo sich die Blüten bilden sollen. Die Forscher nannten diesen Botenstoff ” Florigen“, ohne ihn jedoch genau charakterisieren zu können.
Ove Nilsson und ihre Kollegen haben nun, mehr als 70 Jahre später, bei Versuchen mit der Ackerschmalwand ein Molekül identifiziert, das alle dem Florigen zugeschriebenen Eigenschaften besitzt. Es handelt sich dabei um eine so genannte Boten-RNA, eine Kopie eines bestimmten Genabschnitts. Vorlage dieser Kopie ist das Gen FT, dessen Aktivität in den Blättern der Pflanze von der Tageslänge reguliert wird. Wird es aktiviert, produziert die Pflanze die Boten-RNA, die anschließend zu den Sprossspitzen wandert und dort eine Reihe anderer Gene anschaltet. Diese Gene sorgen wiederum dafür, dass alles für die Produktion der Blüte vorbereitet wird.
Dieser Mechanismus scheint nicht nur bei der Ackerschmalwand Arabidopsis thaliana , sondern auch bei anderen Pflanzenarten wie beispielsweise Pappeln die Blütenbildung zu kontrollieren, kommentieren die Forscher. Sie glauben, dass ihre Entdeckung beispielsweise in der Forst- oder Landwirtschaft helfen könnte, die Blühphasen anzupassen und damit die Erträge zu optimieren.
***Anmerkung der Reaktion: Am 20. April 2007 haben Studienleiterin Nilsson und ihr Team den Artikel im Fachmagazin “Science”, auf dem diese Meldung basiert, zurückgezogen. Grund dafür war ihren Angaben nach eine Manipulation der Daten durch einen chinesischen Gastwissenschaftler. Nach der neuen Datenlage gebe es keinen Hinweis auf die Wanderung der RNA zur Wurzelspitze, erklärt die Forscherin.
In der gleichen Science-Ausgabe (siehe unten) berichten jedoch zwei weitere Forscherteams, die Identität von Florigen entdeckt zu haben: Es sei nicht die RNA, sondern das FT-Protein selbst, das die Reise durch die Pflanze antrete, so ihr Fazit. Andere Wissenschaftler beurteilen diese Ergebnisse allerdings bislang noch skeptisch – vor allem, da sich während der vergangenen 70 Jahre immer wieder Meldungen zur Identität von Florigen als falsch herausgestellt hätten, so die Science-Redaktion in einem Kommentar.***
Ove Nilsson (Universität für Agrarwissenschaften, Umeå, Schweden) et al.: Science, Online-Vorabveröffentlichung, DOI: 10.1126/science.1117768 – zurückgezogen – Shojiro Tamaki (Nara Institute of Science and Technology, Takayama) et al.: Science, Online-Vorabveröffentlichung, DOI: 10.1126/science.1141753 Laurent Corbesier (Max-Planck-Institut für Züchtungsforschung, Köln) et al.: Science, Online-Vorabveröffentlichung, DOI: 10.1126/science.1141752 ddp/wissenschaft.de ? Ilka Lehnen-Beyel
