Wachstum oder Abwehr?
Pflanzen müssen stehts regulieren, wie sie ihre Energie verteilen. Wachstum kostet Energie und eine aktive Immunabwehr ebenfalls. Ist kein Krankheitserreger in Sicht, lohnt es sich, vor allem ins Wachstum zu investieren. Bei einer Infektion dagegen wird die Abwehr hochgefahren und das Wachstum gebremst.
Forschende der Technischen Universität München haben nun an der Ackerschmalwand, das ist eine typische Modellpflanze, einen Mechanismus untersucht, der diese Balance mitsteuert. Eine wichtige Rolle spielen dabei pflanzliche Steroidhormone. Ja, auch Pflanzen besitzen Steroidhormone.
Die sogenannten Brassinosteroide steuern unter anderem Wachstum und Entwicklung und übernehmen damit wichtige Aufgaben im pflanzlichen Stoffwechsel.
Die Forschenden konnten nun zeigen, wie sie zugleich auf die Immunabwehr einwirken. Sie beeinflussen bestimmte Transkriptionsfaktoren, die wiederum dafür sorgen, dass weniger funktionsfähige Immunrezeptoren in den Zellen gebaut werden.
Solange keine Gefahr droht, hält die Pflanze ihre Abwehr damit gewissermaßen auf Sparflamme und kann dadurch mehr Ressourcen ins Wachstum stecken.
Bei einem Befall ändert sich das. Die hemmenden Transkriptionsfaktoren werden inaktiviert und es entstehen mehr funktionsfähige Immunrezeptoren. Die Pflanze kann den Erreger dann noch besser erkennen und ihre Abwehr aktivieren. Gleichzeitig wird dabei natürlich das Wachstum zurückgefahren.
Besonders interessant ist, wie dieser Schalter funktioniert. Die Transkriptionsfaktoren verändern nicht einfach nur, ob ein Gen abgelesen wird. Über epigenetische Veränderungen beeinflussen sie, welche Variante eines Immunrezeptors aus der genetischen Information entsteht. Denn beim Ablesen eines Gens kann die zunächst entstehende RNA unterschiedlich weiterverarbeitet werden, sodass aus demselben Gen verschiedene Varianten eines Proteins hervorgehen können.
Für die Pflanzenzüchtung könnte genau das interessant werden. Pflanzen mit weniger dieser Transkriptionsfaktoren waren im Versuch widerstandsfähiger gegen einen Mehltauerreger, ohne schlechter zu wachsen.
Langfristig könnte der Mechanismus damit einen Ansatz bieten, den üblichen Kompromiss zwischen guter Krankheitsabwehr und hohem Ertrag zumindest ein Stück weit zu entschärfen.
Quelle:
Ramirez et al., 2026, PNAS
doi.org/10.1073/…
