09 Wein und Salz - Jasmonsäure hilft

Salz Wein Jasmonat — Jasmonsäure, das "Adrenalin der Pflanze", hilft Weinreben, mit Salzstress fertig zu werden. Es kommt aber auf das richtige Timing an.

Ismail A, Riemann M, Nick P (2012) The jasmonate pathway mediates salt tolerance in grapevines. J Exp Bot 63, 2127-2139 (65 Zitate, Stand 04.07.2019) - pdf

Worum geht es? Weinreben sind mit ihren tiefen Wurzeln eigentlich gut an Trockenheit angepasst. Im Gefolge des Klimawandels muss jedoch auch der Weinbau immer mehr auf künstliche Bewässerung zurückgreifen. Das verdunstende Wasser (zumeist nicht von hoher Qualität) lässt Salz im Boden zurück. In den Ländern des Mittelmeerraums, aber auch in Australien, Südafrika, Chile und Kalifornien wird daher Salzstress zu einem immer größeren Problem. Können wir Weinreben gegen Salzstress schützen? Dazu müssen wir erst verstehen, wie sie Salzstress wahrnehmen und darauf reagieren.

Was kam heraus? Wir schauten der Natur in die Trickkiste - wir verglichen nämlich zwei Wildreben aus Nordamerika, die sich in ihrer Salztoleranz unterscheiden. Um dies auf zellulärer Ebene genauer untersuchen zu können, arbeiteten wir nicht mit ganzen Pflanzen, sondern mit Zellkulturen aus diesen beiden Arten: Die Felsenrebe (Vitis rupestris) ist sehr salztolerant, die Uferrebe (Vitis riparia) überhaupt nicht. Dieser Unterschied ließ sich auch in den Zellkulturen wiederfinden, so dass wir weiterarbeiten konnten. Wir untersuchten, welche Gene in Antwort auf Salzstress aktiviert werden und ob es hier Unterschiede gab. Schließlich konnten wir das Gen JAZ1 als Schlüsselgen für Salztoleranz dingfest machen. Dieser Faktor wird durch das "pflanzliche Adrenalin" Jasmonsäure aktiviert und schaltet Stressreaktionen ab - übrigens auch seine eigene Bildung. Durch diese negative Rückkopplung entsteht bei Salzstress eine kurze, aber sofort wieder abgeschaltete Reaktion des Jasmonsäuresignalwegs. Dieser kurze "Stress-Puls" kann bei der Felsenrebe sehr wirksam Anpassungsreaktionen auslösen. Beispielsweise werden Salzpumpen aktiviert, die das aufgenommene Salz in die Vacuole pumpen und so unschädlich machen. Bei der Uferrebe baut sich hingegen langsame, aber dann auf Dauer ein Jasmonsäurepegel auf, der zum Zelltod führt. Die Parallelen zur menschlichen Stressreaktion liegen auf der Hand - Stressreaktionen, die schnell abgebaut werden sind unschädlich und sogar überlebenswichtig, Dauerstress macht krank.