Die mit 2500 Franken dotierte Auszeichnung bildet den krönenden Abschluss einer Studie über Reis, die im Rahmen des Nationalen Forschungsschwerpunkts (NCCR) Plant Survival realisiert und in der wissenschaftlichen Zeitschrift The Plant Cell* veröffentlicht wurde. Die Preisträgerin, die dem Departement für pflanzliche Molekularbiologie der UniL angehört, identifizierte Gene, welche während der Besiedelung von Reiswurzeln durch einen arbuskulären Mycorrhiza-Pilz aktiviert werden. Es ist das erste Mal, dass dieser Preis für eine Forschungsarbeit außerhalb des biomedizinischen Bereichs verliehen wird.
Für Spezialisten der Pflanzenbiologie ist es nichts Neues, dass mehr als 80% aller Pflanzen zur Stärkung des eigenen Wachstums eine Symbiose mit Mykorrhiza-Pilzen eingehen. In der Tat haben Pflanzen nur begrenzt Zugang zu Bodennährstoffen (dies gilt hauptsächlich für Phosphate), da die Ausbreitung ihrer Wurzeln begrenzt ist. Arbuskuläre Mykorrhiza-Pilze erhöhen die Reichweite der Wurzeln im Boden und die Nährstoffaufnahme durch lange, fadenartige Hyphen. Umgekehrt sind sie selbst nicht in der Lage, Zucker, welche sie für ihren Energiestoffwechsel benötigen, durch Photosynthese oder Abbau von organischem Material im Boden zu produzieren. Mykorrhizen finden daher ihre Existenzberechtigung im Nährstoffaustausch zwischen Pflanze und Pilz, den man vereinfacht als «Zucker gegen Phosphate» zusammenfassen kann. Auf diese Weise profitieren beide an dieser Symbiose beteiligten Akteure voneinander.
Caroline Gutjahr hat die Studie, für die ihr dieser Preis verliehen wird, an Reis durchgeführt. Diese Getreidensorte ist einer der wichtigsten Kulturpflanzen, welche die Hälfte der Erdbevölkerung ernährt und eine Einkommensquelle für Millionen von Bauern und ihre Familien bedeutet. Reis dient auch als ausgezeichnete Modellpflanze für andere Getreidesorten. Die junge Post-Doktorandin der Forschergruppe von Uta Paszkowski konnte eine vollständige Liste von Genen vorlegen, die nur während der arbuskulären Symbiose aktiv sind - eine Premiere für Arbeiten dieser Art in Getreiden.
«Die Identifizierung dieser Gene ermöglichte es, die Existenz neuer molekularer Signale zu entdecken, die möglicherweise eine wichtige Auslöser-Rolle bei der Besiedelung von Wurzeln durch den Mykorrhiza-Pilz spielen», kommentiert die Preisträgerin. In der vom NCCR Plant Survival unterstützten Arbeit bestimmte sie auch, in welchem Moment der Wurzelkolonisierung durch den Pilz die verschiedenen für die Symbiose spezifischen Gene aktiv sind. Demzufolge bereitet die Aktivierung von vier Pflanzengenen das Terrain vor, bevor die Expression anderer Gene ausgelöst wird, die ihrerseits während des Eindringens der Pilzfäden in die Zellen im Wurzelinnern angeschaltet werden.
Obwohl diese Studie in den Bereich der Grundlagenforschung fällt, lässt sie auf langfristige Anwendungsperspektivenhoffen. Tatsächlich kann ein besseres Verständnis der molekularen Prozesse, die im Zusammenhang mit der Funktionsweise von arbuskulären Mykorrhizen von Reis stehen, dabei helfen, betriebswirtschaftliche Strategien von landwirtschaftlichen Unternehmen im Allgemeinen sowie hinsichtlich der Optimierung ihrer
Nachhaltigkeit zu verbessern. (unine)
