Cytokinine - scinexx | Das Wissensmagazin
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Aus Eins macht zwei

Cytokinine

Verschiedene Stadien der Zellteilung © Chun-Ming Liu / Plant Research Int., Holland

Dass Organismen durch Teilung wachsen, ist schon lange bekannt. Doch was löst die Teilung aus? Auch bei diesem Prozess greifen Phytohormone ein. Auf der Jagd nach den Ursachen stießen Wissenschaftler 1954 auf ein erstes Indiz: Gaben sie sterilisierte DNA zu einer Zellkultur, begannen sich die Zellen tatsächlich zu teilen. Als wirksamen Bestandteil identifizierten sie eine Substanz namens Kinetin. Dummerweise kam diese Verbindung aber nicht in der freien Natur vor.

Doch es musste etwas Ähnliches geben. Forscher machten sich auf die Suche und wurden ein paar Jahre später prompt fündig. In unreifen Maiskörnern entdeckten sie 1964 das Zeatin, eine dem Kinetin ähnliche Substanz. Auch in anderen Mikroorganismen und Pflanzen fanden sie entsprechende Verbindungen. Diese Botenstoffe werden wegen ihrer Funktion bei der Zellteilung (Cytokinese) als Cytokinine bezeichnet. Neben der Zellteilung bewirken sie eine allgemeine Steigerung des Stoffwechsels, vor allem der Synthese von DNA, RNA und Proteinen.

Im Gartenbau ist seit langen bekannt, dass Stecklinge zunächst Wurzeln ausbilden müssen, bevor sie mit der Bildung von Seitenknospen beginnen können. Doch warum ist das so? Die Wurzel ist neben jungen Sprossen, reifenden Früchten und Samen der Hauptbildungsort von Cytokininen. Und da ohne Cytokinine keine Zellteilung und damit kein Wachstum möglich ist, setzt erst die Wurzelbildung und der Transport der Botenstoffe über die Leitbahnen das Wachstum in Gang.

Psychotria (Brechwurzel) © El Tigre Journeys / Howard Lawler

Cytokinine können jedoch auch auf andere Organismen übertragen werden und wirken dann als so genannte Kairomone. Das Bakterium Chromobacterium lividum nutzt diese Fähigkeit aus. Es lebt als Symbiont auf der in Südostasien beheimateten Spitzblume Arsidia und der Brechwurzel Psychotria. Indem es Cytokinine an seine Wirte abgibt, fördert es so deren Wachstum und sorgt damit auch für das eigene Wohlergehen.

Cytokinine wirken aber auch als Jungbrunnen. Sie können den Alterungsprozess verzögern, solange der Nachschub nicht unterbrochen ist. Jeder hat schon einmal beobachtet, dass abgefallene Laubblätter relativ schnell vergilben. Ursache für dieses Phänomen ist der Abbau des grünen Blattfarbstoffs Chlorophyll. Diese Blattalterung lässt sich jedoch aufhalten, wenn die abgefallenen Blätter mit Cytokinin „geimpft“ werden.

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Ähnlich wie Gibberelline wirken sich Cytokinine auch fördernd auf die Samenkeimung aus. Salatsamen, zum Beispiel, bei denen Licht die Keimung stimuliert, keimen nach Cytokinin-Gabe auch im Dunkeln. Im Gegensatz zur Indolessigsäure fördern Cytokinine das Auswachsen von Seitenknospen.

Ansonsten ist das Mengenverhältnis von Auxinen und Cytokininen zueinander entscheidend dafür, wie sich eine Zelle weiterentwickelt. Bei Tabakpflanzen beobachteten Forscher, dass sich bei einem höheren Cytokinin-Anteil vornehmlich Wurzelzellen bilden. Überwiegt dagegen das Auxin, wird die Differenzierung der Zellen zum Spross gefördert.

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Stand: 22.03.2005

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Phytohormone
Überlebenswichtige Botenstoffe im Pflanzenreich

Überblick
Das Wichtigste in Kürze

Kleine Moleküle – große Wirkung
Auf die Mischung kommt es an

Auxine
Ein Bonus für die Landwirtschaft

Gibberelline
Unentbehrlich für Keimung und Wachstum

Cytokinine
Aus Eins macht zwei

Abscisinsäure
Rettung bei Wasserstress

Ethylen
Ein Gas bringt Früchte zum Reifen

Jasmonate
Wirkungsvolle Feindabwehr

Brassinosteroide
In kleinen Mengen unverzichtbar

Florigen
Das Phantom unter den Pflanzenhormonen

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