Bakterien helfen Pflanzen auf die Sprünge

03.02.2010

Bakterien sind nicht nur im Körper von Mensch und Tier Dauergäste. Auch in den meisten Pflanzen wurden zahlreiche Arten nachgewiesen. Während einige dieser so genannten endophytischen Bakterien Krankheiten auslösen, scheint der überwiegende Teil von großem Nutzen für den Wirt zu sein.

Das ist das Ergebnis von Wissenschaftlern des Johann-Heinrich von Thünen-Instituts in Waldsieversdorf und der Universität Wien, die die Wirkung der Endophyten auf Bäume genauer unter die Lupe nahmen. Denn die winzigen Einzeller erhöhen die Widerstandskraft ihrer Wirtspflanzen bei Trockenstress, Nährstoffmangel und Schädlingsbefall. Zudem regen sie das Wachstum, d.h. die Biomassebildung der Bäume an.

Eine amerikanische Studie mit Pappeln ergab eine Steigerung der Biomassebildung um 50 Prozent durch den Zusatz einer bestimmten Bakterienart. Die Forscher haben jetzt einige der dafür verantwortlichen Mechanismen entschlüsselt.
So sind einige Endophyten z.B. in der Lage, die Bildung spezifischer Eiweißbausteine anzuregen, mit deren Hilfe Pflanzen verstärkt Eisen und Phosphor über die Wurzeln aufnehmen können. Außerdem sondern sie Vorstufen pflanzlicher Hormone ab, die das Wachstum direkt ankurbeln. Auffällig ist auch der Anstieg von Asparagin in den Pflanzenzellen, einer Aminosäure, die bei Stickstoff bindenden Pflanzen wie Klee eine wichtige Rolle spielt.

Die Experten vermuten deshalb, dass einige Bakterienarten den Pflanzen die Fähigkeit verleihen, elementaren Stickstoff direkt aus der Luft zu binden. Das würde auch den deutlich wachstumsfördernden Effekt erklären. Sollte sich diese These bestätigen, könnte das von großem wirtschaftlichen Nutzen sein. Denn wenn es gelänge, landwirtschaftliche Nutzpflanzen mit den Asparagin anreichernden Bakterienarten zu impfen, könnten große Mengen an künstlichem Stickstoffdünger eingespart werden. Auch für den Anbau von Pappeln und anderen Bäumen als nachwachsender Rohstoff kann die Nutzung der Endophyten von großem Wert sein.
aid, Jürgen Beckhoff

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