idw – Informationsdienst Wissenschaft

Nachrichten, Termine, Experten

Grafik: idw-Logo
Grafik: idw-Logo

idw - Informationsdienst
Wissenschaft

Science Video Project
idw-Abo

idw-News App:

AppStore

Google Play Store



Instance:
Share on: 
07/16/2018 17:00

Pflanzenmütter kommunizieren mit ihren Embryonen über das Hormon Auxin

Dr. Elisabeth Guggenberger Communications and Events
Institute of Science and Technology Austria

    WissenschaftlerInnen lösen seit langem bestehende Frage nach dem Signal, das die Embryonalentwicklung steuert - Studie in Nature Plants veröffentlicht

    Schwangerschaften beim Menschen und die Samenentwicklung bei Pflanzen mögen sehr unterschiedlich aussehen, es gibt aber Parallelen - nicht zuletzt die, dass sich der Embryo in enger Verbindung mit der Mutter entwickelt. Bei Tieren ist bekannt, dass ein ganzes Netzwerk von mütterlichen Signalen die Entwicklung des Embryos beeinflusst. Bei Pflanzen ist seit einiger Zeit klar, dass mütterliche Signale die Embryonalentwicklung regulieren. Allerdings war das Signal selbst unbekannt - bis jetzt. PflanzenforscherInnen des Institute of Science and Technology Austria (IST Austria), des Central European Institute of Technology (CEITEC) und der Universität Freiburg haben nun herausgefunden, dass ein von der Mutter stammendes Pflanzenhormon, das sogenannte Auxin, eines der Signale ist, die dem Pflanzenembryo seine Gestalt vorgeben. Ihre Studie erscheint heute in Nature Plants.

    "Pflanzenforscher versuchen seit Jahrzehnten, die Natur der Signale zwischen Mutter und Embryo herauszufinden", erklärt Jiri Friml, Professor am IST Austria und einer der Korrespondenzautoren. "Wir zeigen, dass die Quelle des Auxins, das die frühe Embryonalentwicklung reguliert, die Mutter ist." Auxin ist ein Hormon, das viele Rollen in der Entwicklung von Pflanzen spielt und es war bekannt, dass es auch für die Embryonalentwicklung wichtig ist. Durch die Visualisierung der Biosynthese und der Reaktion auf Auxin zeigen die Forscher, dass das mütterliche Gewebe, das den Embryo im Samen umgibt, nach der Befruchtung mehr Auxin produziert.

    Die AutorInnen zeigen weiters, dass diese erhöhte mütterliche Auxinproduktion für den Embryo entscheidend ist: Wenn die Auxinproduktion unterbrochen wird, entwickelt sich der Embryo nicht richtig. Und es ist das mütterliche Auxin, das diese wichtige Rolle spielt. Kreuzten die Forscher zwei Pflanzen so, dass die Mutter kein Auxin produziert, der Embryo aber schon, entstehen trotzdem die gleichen Defekte in der Embryonalentwicklung – damit war der Beweis erbracht, dass Auxin der Mutter das wichtige Entwicklungssignal ist.

    Auxin ist jedoch nicht das einzige mütterliche Signal, das den Embryo beeinflusst, erklärt Friml: "Wenn wir die Zufuhr von Auxin von der Mutter zum Embryo stoppen, wächst der Embryo zwar fehlerhaft, aber er entwickelt sich trotzdem irgendwie. Das bedeutet, dass es ein weiteres, auxin-unabhängiges Signal geben muss." Die Publikation ist eine Zusammenarbeit zwischen Jiri Friml und seiner Gruppe, insbesondere Helene S. Robert, ehemalige Postdoc von Friml und jetzt Gruppenleiterin am CEITEC in Brno, und der Gruppe von Thomas Laux an der Universität Freiburg.

    Über das IST Austria
    Das Institute of Science and Technology (IST Austria) in Klosterneuburg ist ein Forschungsinstitut mit eigenem Promotionsrecht. Das 2009 eröffnete Institut widmet sich der Grundlagenforschung in den Naturwissenschaften, Mathematik und Computerwissenschaften. Das Institut beschäftigt ProfessorInnen nach einem Tenure-Track-Modell und Post-DoktorandInnen sowie PhD StudentInnen in einer internationalen Graduate School. Neben dem Bekenntnis zum Prinzip der Grundlagenforschung, die rein durch wissenschaftliche Neugier getrieben wird, hält das Institut die Rechte an allen resultierenden Entdeckungen und fördert deren Verwertung. Der erste Präsident ist Thomas Henzinger, ein renommierter Computerwissenschaftler und vormals Professor an der University of California in Berkeley, USA, und der EPFL in Lausanne, Schweiz. www.ist.ac.at


    Contact for scientific information:

    Prof. Jiri Friml
    jiri.friml@ist.ac.at


    Original publication:

    Helene S. Robert, et al. “Maternal auxin supply contributes to early embryo patterning in Arabidopsis”, Nature Plants, DOI: 10.1038/s41477-018-0204-z


    More information:

    http://ist.ac.at/en/research/research-groups/friml-group/ Webseite der Forschungsgruppe um Prof. Friml


    Images

    Arabidopsis Samen in der frühen Entwicklung: Auxin (hier in grün) wird im mütterlichen Gewebe in der Nähe des jungen Embryos produziert und reichert sich dort an.
    Arabidopsis Samen in der frühen Entwicklung: Auxin (hier in grün) wird im mütterlichen Gewebe in der ...
    Chulmin Park
    None


    Criteria of this press release:
    Journalists, Scientists and scholars, all interested persons
    Biology
    transregional, national
    Research results
    German


     

    Help

    Search / advanced search of the idw archives
    Combination of search terms

    You can combine search terms with and, or and/or not, e.g. Philo not logy.

    Brackets

    You can use brackets to separate combinations from each other, e.g. (Philo not logy) or (Psycho and logy).

    Phrases

    Coherent groups of words will be located as complete phrases if you put them into quotation marks, e.g. “Federal Republic of Germany”.

    Selection criteria

    You can also use the advanced search without entering search terms. It will then follow the criteria you have selected (e.g. country or subject area).

    If you have not selected any criteria in a given category, the entire category will be searched (e.g. all subject areas or all countries).