Weiche zwischen Abwehr und Anziehung: Erdbeeren nutzen ein Gen zur Lösung zweier Probleme

Forscherteam von LMU und TUM untersuchen Rolle des Gens Anthocyanidin-Reduktase (ANR)

[Auf dem Campus, 03.11.2013] Die Erdbeere setzt ihre schöne Farbe gezielt ein – sie lockt dadurch in der Natur Tiere an, auf die sie angewiesen ist. Fressen diese die Frucht, so scheiden sie die nicht verdaulichen Samen an einer anderen Stelle aus und verbreiten die Erdbeere damit. Doch solange die Frucht wächst und reift, sollte sie visuell nicht auffallen, damit ihr Samen reifen kann; außerdem muss sie sich vor Schädlingen schützen. Welche Rolle dabei das Gen Anthocyanidin-Reduktase (ANR) spielt, konnte ein Team um Thilo Fischer, Privatdozent am Lehrstuhl für Biochemie und Physiologie der Pflanzen an der LMU, und Wilfried Schwab, Professor am Wissenschaftszentrum Weihenstephan der TUM, nun in ihren Studien eindeutig belegen.
In der Reifephase der Erdbeere ist demnach das Gen Anthocyanidin-Reduktase an der Bildung von Schutzstoffen (Proanthocyanidinen) in den grünen Früchten beteiligt. Wenn schließlich die Samen, die kleinen gelben Nüsschen auf der Oberfläche der Erdbeere, reif sind, wird die ANR-Funktion ausgeschaltet. Dadurch können die Vorläufermoleküle der Abwehrstoffe für die Bildung der roten Pflanzenfarbstoffe (Anthocyane) verwendet werden.
In ihren Studien haben Fischer und Schwab in Kooperation mit dem Julius-Kühn-Institut in Dresden Pillnitz die ANR-Funktion gezielt abgeschaltet. Dadurch bildeten Blüten rote Narben und unreife Früchte begannen bereits mit der Produktion der Farbstoffe. Dies deute darauf hin, dass die ANR-Funktion und die Bildung von Schutzstoffen auch in den Narben der Blüten wichtig seien, sagt Fischer.
In Zukunft sei es möglich, mit Hilfe dieses Modells die biologische Funktion von Proanthocyanidinen detaillierter zu analysieren, betont Professor Schwab. Das ist auch für die klassische Züchtung von Erdbeeren von großem Interesse, denn die zeitliche Abstimmung von Abwehr und Attraktion ist bestimmend für die Qualität der Früchte und für die Minimierung des Pestizid-Einsatzes.

Publikation:

„Premature and ectopic anthocyanin formation by silencing of anthocyanidin reductase in strawberry (Fragaria x ananassa)“
Fischer, TC, Mirbeth B, Rentsch J, Sutter C, Ring L, Flachowsky H, Habegger R, Hoffmann T, Magda-Viola Hanke M-V, Wilfried Schwab New Phytologist
DOI: 10.1111/nph.12528

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