Abt. Böhmer

Pflanzen können ihr Wachstum an die Umwelt anpassen, indem sie sich in Richtung oder entgegen bestimmter Reize bewegen. Diese Bewegungen heißen Tropismen. Ein Beispiel für einen Tropismus ist die Sonnenblume, die ihren Kopf nach der Sonne ausrichtet.

Licht und Schwerkraft sind zwei wichtige Reize für Pflanzen. Pflanzen reagieren auf Licht mit Phototropismus und auf Schwerkraft mit Gravitropismus. Der Gravitropismus hilft den Pflanzen, ihre Wurzeln tief in den Boden zu treiben, um Wasser und Nährstoffe zu finden, und ihre Sprosse über die Erdoberfläche zu strecken. Ein Vergleich für den Gravitropismus ist ein Kompass, der sich nach dem Magnetfeld der Erde richtet.

Unsere Forschungsgruppe untersucht, wie Pflanzen die Schwerkraft spüren und darauf reagieren. Dazu erforschen wir die Rolle von Gravirezeptoren, Signalwegen, Botenstoffen, Hormonen und Zytoskelett. Diese sind wie die Sinnesorgane und Nerven der Pflanzen.

Wir machen Experimente mit veränderter Schwerkraft, z. B. mit Klinostaten, Zentrifugen oder in der Schwerelosigkeit. Dafür nutzen wir Falltürme, Parabelflüge, Höhenraketen oder Raumstationen wie die ISS. So lernen wir mehr über die Schwerkraftwahrnehmung und -orientierung von Pflanzen. Diese Experimente sind wie ein Labor im Weltraum.

Neben den Tropismen, den gerichteten Bewegungen gibt es auch ungerichtete Bewegungen auf Reize, wie bei dem Öffnen und Schließen der Spaltöffnungen.  Spaltöffnungen sind kleine Öffnungen in den Blättern und werden von speziellen Zellen gebildet, die Schließzellen genannt werden. Schließzellen sind sehr wichtig für die Pflanzen, weil sie den Gasaustausch und die Wasserverdunstung regulieren.

Schließzellen können ihre Form verändern und die Spaltöffnungen öffnen oder schließen, je nachdem, wie die Umweltbedingungen sind. Zum Beispiel schließen sie die Spaltöffnungen bei Trockenheit oder wenn sie von Krankheitserregern angegriffen werden. So schützen sie die Pflanze vor Wasserverlust und Infektionen.

Unsere Forschung beschäftigt sich damit, wie Schließzellen auf verschiedene Umweltreize reagieren. Dazu untersuchen wir wie etwa Pathogene erkannt werden und wie Anionenkanäle in der Zellmembran aktiviert werden. Anionenkanäle sind kleine Löcher in der Zellmembran, die den Transport von negativ geladenen Teilchen erlauben. Diese Teilchen beeinflussen den Wasserhaushalt und die Spannung der Zelle.

Unsere Forschung trägt dazu bei, die Mechanismen der Schließzellbewegung besser zu verstehen und mögliche Wege zu finden, um Pflanzen widerstandsfähiger gegenüber Umweltstress zu machen.

Wenn Sie mehr über unsere Forschung erfahren möchten, besuchen Sie unsere Webseite oder kontaktieren Sie uns per E-Mail.  

Gefördert durch:

Pflanzenphysiologie

Prof. Dr. Maik Böhmer

Biozentrum, Campus Riedberg
Gebäudeteil 200, Raum 307
Max-von-Laue-Str. 9
60438 Frankfurt am Main

T +49 69 798-29296

E boehmer@bio.uni-frankfurt.de