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Düfte: Die geheime Sprache der Pilze

Forscherteam entdeckt Zusammenhang zwischen Duftstoffen und Wurzelwachstum

 

ectomycorrhizal fungi

 

 

(20.3.2015) Ein Forscherteam der Universitäten Göttingen und Freiburg sowie des Helmholtz Zentrums München hat einen Zusammenhang zwischen den Duftstoffen von Pilzen und dem Wurzelwachstum von Pflanzen entdeckt. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler fanden heraus, dass die Duftstoffe von Mykorrhizapilzen das Wurzelwachstum bei Pflanzen anregen. Die Erkenntnis ist ökologisch und biotechnologisch bedeutsam, weil eine erhöhte Wurzeloberfläche die Ernährung und Wasserversorgung der Pflanze und damit ihre „Fitness“ verbessert. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht.

Duftstoffe haben in der Natur vielfache Wirkungen. Pflanzen können beispielsweise durch Düfte Bienen oder andere Bestäuber anlocken. Auch Pilze besitzen einen charakteristischen Geruch. „Wir wussten, dass Pflanzen ihre Beziehungen zu Tieren unter anderem über Düfte regulieren“, so Prof. Dr. Andrea Polle, Leiterin der Abteilung Forstbotanik und Baumphysiologie der Universität Göttingen. „Für die Fitness von Pflanzen spielen aber nicht nur Bestäubung und Fraßabwehr eine Rolle, sondern auch ihre Symbiose mit Mykorrhizapilzen an ihren Wurzeln. Diese verbessern die Pflanzenernährung und stärken die Abwehr gegen Schadpilze.“

Um herauszufinden, ob sich Pflanzen und Mykorrhizapilze eventuell über Duftstoffe wahrnehmen können, wenn sie keinen direkten Kontakt haben, zogen die Forscher im Labor an der Universität Göttingen Pilze und Pflanzen voneinander getrennt, aber in einem gemeinsamen Luftraum an.


Die Duftstoffe der Mykorrhizapilze ließen bei den Pflanzen zahlreiche neue Seitenwurzeln sprießen

 

(lnks) Pappelkeimling, dessen Wurzelwachstum durch die Duftstoffe von Mykorrhizapilzen angeregt wurde. (rechts) Pappelwurzel ohne Einwirkung von Mykorrhizapilzen. Foto: Universität Göttingen


Das Ergebnis: „Die Duftstoffe der Mykorrhizapilze ließen bei den Pflanzen zahlreiche neue Seitenwurzeln sprießen“, so Prof. Polle. Die Wissenschaftler am Helmholtz Zentrum München fanden bei den Mykorrhizapilzen flüchtige Sesquiterpene – Inhaltsstoffe, die bislang hauptsächlich im Tierreich für ihre Signalwirkung bekannt waren und die offenbar für den Wachstumseffekt verantwortlich sind. Die Forscher an der Universität Freiburg konnten zeigen, dass die Signalwege in der Wurzelspitze auf die Pilzdüfte reagieren und das Wurzelwachstum anregen.

Originalveröffentlichung: Franck A. Ditengou et al. Volatile signalling by sesquiterpenes from ectomycorrhizal fungi reprogrammes root architecture. Nature Communications 6:6279 (2015). Doi: 10.1038/ncomms7279.


(Universität Göttingen)



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