Bausteine der Zellwand: Pektin treibt die Fortpflanzungsentwicklung bei Reis

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In einer neuen genetischen Studie an Reis haben Professor Hiroaki Iwai und sein Team von der Universität Tsukuba gezeigt, dass Pektin eine entscheidende Rolle bei der reproduktiven Entwicklung von Pflanzen spielt, was grosse Auswirkungen auf die Entwicklung neuer Pflanzensorten haben könnte.Pektin ist ein Kohlenhydrat, das als lebenswichtiger Baustein in den Zellwänden von Landpflanzen wirkt.

Pflanzliche Zellwände haben mehrere wichtige Funktionen, wie z.B.

die Bereitstellung von Form und Struktur für pflanzliche Organe und die Teilnahme an der Kommunikation zwischen Zellen.

Frühere Studien haben bereits die Bedeutung von Pektin für die Entwicklung und das Wachstum von Pflanzen sowie für die Wechselwirkungen zwischen Pflanzen und Stressoren wie Krankheitserregern gezeigt.”Es ist klar, dass Pektin entscheidend an den Zellwänden und damit an der Pflanzenentwicklung beteiligt ist, aber seine Bedeutung für die Fortpflanzungsentwicklung, insbesondere der weiblichen Fortpflanzungsgewebe, war wenig bekannt”, erklärt Professor Iwai.

Wir konzentrierten uns auf das Gen OsPMT16, das eine spezifische Funktion in Bezug auf die Adhäsionsfähigkeit von Pektin hat.

Indem wir dieses Gen aus einigen Reispflanzen entfernten, konnten wir die Struktur des weiblichen Fortpflanzungsgewebes in Pflanzen mit und ohne das Gen vergleichen.Die Studie zeigte, dass die Zellwände von vegetativen Geweben im Allgemeinen ~5% Pektin enthielten, während die Zellwände des Stempels (weibliches Fortpflanzungsgewebe) ~43% enthielten.

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Das OsPMT16-Gen wurde stark im Stempel, aber kaum in der Wurzel, im Stängel oder im Blatt exprimiert.

Darüber hinaus gab es ein verzögertes vegetatives Wachstum bei dem mutierten Reis ohne das Gen im Vergleich zum intakten Reis, und seine Fruchtbarkeit war um 12% gesunken.”Wir fanden nur wenige Unterschiede in der spezifischen Morphogenese, d.h.

dem biologischen Prozess, der die Form von Geweben und Organen bestimmt, zwischen den Fortpflanzungsorganen der beiden Reissorten”, sagt Professor Iwai.

Nichtsdestotrotz war es klar, dass der Stempel der Pflanzen ohne das OsMPT16-Gen einige abnorme und gestörte Gewebe aufwies.

Dies zeigt, dass die Modifikationen der….

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