(Über)leben ohne Sauerstoff: Wenn Pflanzen die Luft ausgeht. (February 2016)

• Record Type: Journal Article
• Authors: Mustroph, Angelika; Sauter, Margret; Geigenberger, Peter; van Dongen, Joost
• Is Part Of: Biologie in unserer Zeit. Volume 46:Number 1(2016)
• Page Start: 32
• Page End: 40
• Publication Date: 2016-02
• Subjects: Sauerstoffmangel -- Überflutung -- Reis; Biology -- Periodicals; Biology -- Periodicals; 570.5
• DOI: 10.1002/biuz.201610584
• Languages: English
• ISSNs: 0045-205X

Abstract

Abstract: Obwohl Pflanzen Sauerstoff durch Photosynthese produzieren, benötigen sie während der Nacht oder in Wurzeln Sauerstoff für den Energiestoffwechsel. Sauerstoffmangel, wie er zum Beispiel bei Überflutungen auftritt, kann sie daher schädigen bzw. sogar zum Absterben bringen. Vielfältige Anpassungsreaktionen der Pflanzen auf diesen Stress sind schon länger bekannt. Einige Pflanzen können Sauerstoffmangel vermeiden, indem sie sich morphologisch anpassen, zum Beispiel durch die Ausbildung von Durchlüftungsgeweben (Aerenchymen) oder durch verstärktes Streckungswachstum von Blättern und Stängeln. Bestimmte Pflanzenorgane müssen jedoch mit Sauerstoffmangel auskommen können, was durch Veränderungen des Stoffwechsels erreicht wird. Der Mechanismus, mit dem Pflanzen die interne Sauerstoffkonzentration messen, um auf diesen Stress reagieren zu können, wurde erst kürzlich entdeckt. Er beruht auf dem sauerstoffabhängigen Abbau bestimmter Transkriptionsfaktoren, die sich bei einem Rückgang der Sauerstoffkonzentration anreichern und die Transkription von Genen zum Beispiel der Gärungsenzyme induzieren. Abstract : In den vergangenen Jahrzehnten wurden viele Reaktionen von Pflanzen auf Sauerstoffmangel – wie er zum Beispiel bei überfluteten Böden auftritt – sehr gut charakterisiert. Lange Zeit war jedoch unbekannt, wie Pflanzenzellen überhaupt bemerken, dass die Sauerstoffkonzentration abfällt. Es wurde spekuliert, ob bestimmte Veränderungen in der Zelle ein indirektes Signal erzeugen oder ein direkter Sensor für den Sauerstoffgehalt existiert. Dieser Sensor wurde jetzt gefunden.