Mikrotubuli als Thermometer

Mikrotubuli drosseln die Aktivität kältesensitiver Calciumkanäle. In Antwort auf Kälte bauen sich die Mikrotubuli ab, die Kanäle gehen auf und das einströmende Calcium aktiviert eine Abhärtungsreaktion.

42.Abdrakhamanova A, Wang QY, Khokhlova L, Nick P (2003). Is microtubule assembly a trigger for cold acclimation? Plant Cell Physiol 44, 676-686 (140 Zitate, Stand 17.02.2022) - pdf

Worum geht es? Winterweizen wird im Herbst gesät und kann aufgrund seiner Frosthärte den Winter als kleiner Keimling überleben und so im zeitigen Frühjahr das schon reichlich vorhandene Sonnenlicht photosynthetisch nutzen und daher zwei Monate früher geerntet werden. Die Entwicklung von Winterweizen war einer der wichtigsten Faktoren für die Industrielle Revolution, weil so die Versorgungslücke im Frühsommer geschlossen werden konnte - Hungersnöte traten zuvor immer typischerweise im späten Frühjahr auf, wenn die Vorräte des Vorjahrs aufgebraucht waren. In der Arbeit wird die Rolle der Mikrotubuli für die Kälteanpassung von Winterweizen untersucht. Es wird gezeigt, dass ein früher Abbau von Mikrotubuli notwendig und hinreichend ist, um Pflanzen gegen Kälte abzuhärten. Durch eine punktuelle Behandlung mit Herbiziden, die Mikrotubuli vorübergehend aus dem Verkehr ziehen, kann man eine effiziente Abhärtung gegen Frost hervorrufen. Dadurch lassen sich empfindliche Weizensorten ("Warmduscher") genauso frostresistent machen wie hartgesottene Winterweizensorten aus Sibirien. Die Arbeiten zeigen, dass Mikrotubuli zusätzlich zu ihrer Rolle für die Architektur der pflanzlichen Zelle noch als Thermometer der Zelle eingesetzt werden.