Ertragssteigerung

Ähre an Ähre auf dem Acker

Pflanzen brauchen Licht, wie wir Luft zum Atmen. Daher haben sie Mechanismen entwickelt, vor Schatten zu fliehen. Forscher am Joint Genome Institute, USA, liefern nun neue Erkenntnisse, wie die Schattenflucht auf molekularer Ebene ausgelöst wird: Neben dem Rotlicht- spielt auch das Blaulichtspektrum eine Rolle. Das Reaktionsmuster ist in beiden Fällen gleich: Registrieren die Pflanzen kritische Lichtverhältnisse, wird ein Programm zur Schattenflucht gestartet. Auf dem Feld und im Gewächshaus könnte sich dies als nützlich erweisen. Und zwar wenn Pflanzen so manipuliert würden, dass sie ihre Energie künftig nicht in das Wachstum von Blatt und Stengel stecken, um dem Schatten zu entfliehen, sondern in die Körnerbildung.

Wenn Pflanzen näher zusammenrücken

Prof. Eberhard Schäfer von der Albert-Ludwigs-Universität in Freiburg, der sich ebenfalls mit dem Thema Schattenflucht befasst, gibt ein Beispiel, warum die Arbeit so wichtig ist: „Versteht man, wie die Veränderungen in der Belichtung das Wachstum einer Pflanze steuern, kann man in die molekularen Vorgänge eingreifen und Pflanzen züchten, die enger auf dem Feld zusammenrücken können.“ Das Ergebnis: mehr Ertrag pro Fläche.

Würde man heute versuchen, ein Feld so eng wie möglich mit Getreide zu bepflanzen, würden sich die Halme bald gegenseitig in den Schatten stellen. Statt in Ruhe Körner zu bilden, also ein generatives Entwicklungsprogramm zu starten, würden sie ihre Ressourcen im Kampf um das Sonnenlicht in das vegetative Wachstum von Spross und Blättern investieren. Auch abseits der Felder, in Gewächshäusern, sind Kenntnisse zu den Präferenzen der Pflanzen in puncto Licht wichtig, wenn es an die Entwicklung von neuen energiesparenden Leuchtmitteln oder die richtige Lichtrezeptur geht. Mit ihrer Arbeit haben die Forscher somit nicht nur eine neue und wichtige Zutat entdeckt, sondern auch neues Wissen für die Pflanzenzucht geschaffen.

Pflanzen sehen Licht

Bisher dachte man, Schattenflucht hinge ausschließlich von der Dominanz von dunkelrotem gegenüber hellrotem Licht ab. So fanden Pflanzenforscher jetzt heraus, dass es nicht nur vom Verhältnis von dunkelrotem (Infrarot) zu hellrotem Licht abhängt, wann Pflanzen vor Schatten fliehen, sondern auch von der Lichtmenge im blauen Wellenlängenbereich. Das Versuchskaninchen war in diesem Fall die Modellpflanze Arabidopsis thaliana. Tests bestätigten, dass Arabidopsis Pflanzen unter mangelndem Blaulicht ähnliche Schattenvermeidungsreaktionen zeigen wie unter ungünstigen Rotlichtverhältnissen. (has)
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