Forscher der Washington State University haben ein Gen namens „BUZZ“ identifiziert, das eine entscheidende Rolle beim Wachstum der Wurzelhaare von Pflanzen spielt. Wurzelhaare sind kleine Strukturen, die den Pflanzen helfen, Wasser und Nährstoffe aus dem Boden aufzunehmen. Die Entdeckung dieses Gens wirft nicht nur Licht auf die Wachstumsmechanismen der Wurzeln, sondern hat auch das Potenzial, die nachhaltige landwirtschaftliche Produktion zu verbessern.

Das BUZZ-Gen reguliert das Wurzelwachstum sowohl in Bezug auf das Wachstumstempo als auch auf die Bildung von Seitenwurzeln in Reaktion auf die Nitratkonzentration im Boden. Stickstoff ist ein essentieller Nährstoff für das Pflanzenwachstum, und Nitrate sind eine Hauptquelle für Stickstoff. Das Verständnis dafür, wie Pflanzen Nitrate finden und nutzen, kann bedeutende Auswirkungen auf die Landwirtschaft, Düngemittelpraktiken und Umweltschutz haben.

Interessanterweise wird das BUZZ-Gen in geringem Maße exprimiert und war zuvor noch nie beschrieben worden. Dies erschwerte seine Identifizierung. Es wird vermutet, dass das Gen in verschiedenen Grasarten konserviert ist, einschließlich wichtiger Kulturpflanzen wie Weizen, Reis, Mais und Gerste. Die Verbesserung der Fähigkeit dieser Kulturpflanzen, Nitrate effektiv zu finden und zu nutzen, kann einen tiefgreifenden Einfluss auf die weltweite Lebensmittelproduktion haben.

Die Forscher untersuchen nun weiterhin die Mechanismen, die von dem BUZZ-Gen kontrolliert werden. Durch die Entschlüsselung der spezifischen Funktionen dieses Gens hoffen sie, mehr Informationen über die Suche nach Nitraten und die Entwicklung des Wurzelsystems zu gewinnen.

Die Studie wurde von Doktoranden des Labors der Washington State University in Zusammenarbeit mit anderen Institutionen durchgeführt. Die Ergebnisse unterstreichen die Bedeutung der Grundlagenforschung für das Verständnis grundlegender biologischer Prozesse, die letztendlich zu praktischen Anwendungen bei der Verbesserung von Nutzpflanzen und der Nachhaltigkeit führen können.

Quelle:
– Thiel A. Lehman et al, BUZZ: ein genetisches Schlüsselgen für das Wurzelwachstum nach der Keimung und ein Vermittler der Wurzelarchitektur in Brachypodium distachyon, New Phytologist (2023). DOI: 10.1111/nph.19079