Forskere opdager ny produktionsvej for plante-SOS-signaler

Når skadelige insekter angriber en plante, det forsvarer sig. Det danner beskyttende stoffer, der er giftige for insekterne. Dette forsvarssvar aktiveres af budbringere, jasmonater. Deres biosyntese havde været anset for at have været belyst i næsten to årtier. Men nu har plantefysiologer fra University of Hohenheim i Stuttgart og National Center for Biotechnology (CNB-CSIC) i Madrid fundet en alternativ syntesesti for jasmonater. Det betyder, at plantefysiologer nu bliver nødt til at gentænke mange forklaringer på modstand og hormonaktivitet. Forskerne har offentliggjort deres resultater i det videnskabelige tidsskrift Naturens kemiske biologi .

Disse stoffer kontrollerer planters forsvarsreaktion over for insekter og andre skadelige organismer, og de styrer udviklingen af ​​pollen, for eksempel. Jasmonater er phytohormoner og findes i næsten alle planter. "Spørgsmålet om, hvordan jasmonater dannes i planter, anses faktisk for at have været klart i lang tid nu, "rapporterede professor Andreas Schaller, Leder af Institut for Plantefysiologi og Bioteknologi ved universitetet i Hohenheim.

I 2000 og 2001 Hohenheim-plantefysiologen Dr. Annick Stintzi opdagede det sidste manglende led i biosyntesevejen. Forskerteamet offentliggjorde sine resultater på det tidspunkt i to artikler i det videnskabelige tidsskrift Proceedings of the National Academy of Sciences ( PNAS ). Begge mødtes med betydelig international anerkendelse.

Men en ting forblev et puslespil. Med stadig mere følsomme måleteknikker, de opdagede, at mutanterne af deres modelplante thale karse (Arabidopsis thaliana), som har en genetisk defekt i den kendte biosyntesevej, er også i stand til at danne jasmonater. "Så der måtte være et alternativ til den kendte syntesevej, "forklarede professor Schaller.

Sammen med Sally Weiss, en ph.d.-kandidat ved University of Hohenheim, og hendes ledende samarbejdspartner i projektet, Professor Solano og hans team på National Center for Biotechnology (CNB-CSIC) i Madrid, de begav sig ud på jagt efter og fandt derefter med succes denne alternative vej. Dr. Stintzi opsummerede resultaterne, "Det viste sig at være en slags bypass, der omgår det centrale enzym i den kendte syntesebane og også fører til jasmonater i parallelle syntesetrin."

Indtil nu, imidlertid, mange konklusioner om modstand og hormonaktivitet havde antaget, at der kun var en syntesebane. "Disse konklusioner skal nu udfordres, "understregede professor Schaller. Som det var antaget, for eksempel at Arabidopsis-mutanten ikke var i stand til at danne nogen jasmonater, virkningerne var blevet tilskrevet andre signalmolekyler. "Vi ved nu, at jasmonater trods alt kan være involveret."

Disse resultater er af interesse for forskning i forfædres landplanter som mosser. "Hidtil har det været uklart, hvor jasmonaterne kommer fra i disse planter, da de mangler den velkendte syntesevej, "sagde professor Schaller. Eksperterne antager nu, at lavere planter kun kan danne jasmonater via den nyopdagede vej, højere planter via begge veje.

Disse budbringere blev først opdaget i duften af ​​jasmin, som også er hvor deres navn kommer fra. De flygtige stoffer når andre planter, også, og fungerer som en slags SOS-signal. Hvis jasminbusken angribes af skadelige skadedyr, sådan advarer den de omkringliggende planter. Dette fremkalder hurtigt deres forsvarssvar. "På denne baggrund kan det virkelig tænkes, at planter kan behandles med jasmonater og derved øge deres modstand, " forklarede professor Schaller.