Wie trägt ein winziges Molekül dazu bei, die Zukunft der globalen Ernährungssicherheit zu gestalten? Forscher der University of Tasmania haben neue Einblicke in Auxin, ein wichtiges Pflanzenhormon, und seine entscheidende Rolle bei der Stärkeproduktion – dem Kraftwerk der wichtigsten Nutzpflanzen der Welt – geliefert.
Veröffentlicht In NaturkommunikationDer vom Team eingeladene Kommentar untersucht, wie Auxin die Stärkebildung in Reis-, Mais- und Erbsensamen reguliert.
„Es stellt sich heraus, dass dieses winzige Molekül der Schlüssel dafür ist, wie Pflanzen Energie speichern, insbesondere in Form von Stärke“, sagte außerordentlicher Professor John Ross, der das Papier gemeinsam mit Dr. Erin McAdam verfasste.
Professor Ross beschrieb die Entdeckung als einen bedeutenden Durchbruch für die globale Ernährungssicherheit.
„Das Verständnis der Rolle von Auxin könnte bahnbrechend sein, insbesondere für Nutzpflanzen, auf die Milliarden Menschen angewiesen sind“, sagte er.
Die Forschung enthüllt eine überraschende Wahrheit: Auxin ist nicht nur ein Wachstumshormon. Ohne sie können die Samen die Stärke, einen lebenswichtigen Bestandteil, der 60–80 % der Reiskörner ausmacht, einfach nicht ausreichend speichern.
Ihre Arbeit integriert eine Reihe von Studien, darunter auch ihre eigenen, die zeigen, wie Auxin drei entscheidende Prozesse orchestriert: die Steigerung der Aktivität stärkeproduzierender Gene, die Förderung der Energieerzeugung und die Gewährleistung eines effizienten Zuckerflusses in die Samen. Zusammengenommen machen diese Wege Auxin zu einem Eckpfeiler der Pflanzenentwicklung.
Die Ergebnisse haben dramatische Auswirkungen auf die Landwirtschaft. Durch die Optimierung der Auxin-Wege könnten Wissenschaftler die Stärkeproduktion in Nutzpflanzen wie Reis und Mais steigern – lebenswichtigen Grundnahrungsmitteln für Milliarden von Menschen.
„Hier liegt ein enormes Potenzial“, sagte Dr. McAdam.
„Unsere Arbeit zeigt, wie ein Hormon, das Pflanzen bereits produzieren, genutzt werden kann, um die Kohlenhydrate in Saatgut auf natürliche Weise zu steigern. In diesem Bereich gibt es großes Potenzial für Grundlagenforschung und angewandte Forschung, eine Arbeit, die von entscheidender Bedeutung ist, wenn wir Milliarden von Menschen ernähren wollen.“
Die Forschung liefert eine Grundlage für die weitere Erforschung der Rolle von Auxin bei der Stärkesynthese und seiner umfassenderen Auswirkungen auf die Pflanzenproduktivität. Während die Ergebnisse Hoffnung auf eine Verbesserung der Ernährungssicherheit geben, weisen Forscher darauf hin, dass weitere Studien erforderlich sind, um das volle Potenzial auszuschöpfen.
Weitere Informationen:
John J. Ross et al., Neue Verbindungen zwischen Auxin und Stärke, Naturkommunikation (2025). DOI: 10.1038/s41467-024-55756-z