In einer Studie, die in der Zeitschrift "Scientific Reports" veröffentlich wurde, teilen Forscher mit, dass die Stickstoffverfügbarkeit sich auf die Größe des Pflanzengenoms auswirkt. Pflanzen mit einem geringen Stickstoffgehalt in den Blättern hatten ein kleineres Genom als Pflanzen mit höherem Stickstoffgehalt. Daher liegt die Vermutung nahe, dass Pflanzen, die auf Standorten mit wenig Stickstoff wachsen, ihren Stickstoffmetabolismus optimieren. Bei den Phosphorgehalten konnten die Forscher keinen Zusammenhang herstellen.

Daten könnten Stickstoffverwendung bei Nutzpflanzen optimieren

Die Forscher gehen davon aus, dass eine Umverteilung des verfügbaren Stickstoffs zugunsten der aktuell benötigten Stoffwechselprodukte stattfindet. So wird sichergestellt, dass die Pflanzen über genug Ressourcen verfügen, um mit den verschiedenen Stressoren umgehen zu können. Die DNA-Synthese ist in diesem Fall zweitrangig. Die Forscher betonen allerdings, dass noch weitere Untersuchungen nötig sind. In einem weiteren Schritt müsste daher untersucht werden, welche Stoffwechselprodukte bei Primulina vorrangig unter Stickstoffmangel hergestellt werden. Damit könne geklärt werden, wie genau und zu welchem Zweck der Stickstoff umverteilt wird. Eine Aussage darüber würde Aufschluss über die Stickstoffversorgung von Pflanzen an einem Standort geben. Dieses Wissen wiederum kann genutzt werden, um die Stickstoffversorgung und die Verwendung dieses Makro-Nährstoffs bei Nutzpflanzen zu optimieren.

Um die Auswirkungen von Stickstoffmangel auf Pflanzen und ihre Genomgröße zu untersuchen, wurden Blätter von 99 verschiedenen Arten der Gattung Primulina gesammelt. Alle untersuchten Arten wachsen in Karstgebieten im südlichen China. Untersucht wurden neben der Genomgröße die Stickstoff- und Phosphorgehalte der Blätter. Auf den schroffen Kalkfelsen leben die Pflanzen oft unter Trockenstress und Stickstoffmangel.

Pflanzen benötigen Stickstoff: Nicht nur zum Wachsen, sondern auch für die Herstellung verschiedener sekundärer Stoffwechselprodukte, die zum Beispiel der Verteidigung oder der Stressbewältigung dienen. Außerdem wird Stickstoff für die Synthese von DNA und RNA benötigt. Herrscht ein Mangel an Stickstoff vor, muss sich die Pflanze entscheiden, wofür sie den verfügbaren Stickstoff einsetzen will. (az)

 
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