Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie IMEDie präzise Regulation des Pflanzenwachstums eröffnet uns die Möglichkeit Nutzpflanzen in Hinblick auf ihre Wirtschaftlichkeit in Anbau und Ernte zu optimieren.
Beim Tabakanbau ist das sogenannte Topping – also das Entfernen des Sprossapikalmeristems – gängige, agronomische Praxis. Dadurch wird jedoch das unerwünschte Auswachsen von Trieben aus den axillaren Anlagen angeregt. Wachsen solche Geiztriebe, fließen wertvolle pflanzliche Ressourcen in deren Bildung und verringern den Ertrag und die Qualität der Blätter des Haupttriebs.
Daher werden die axillaren Anlagen nach dem Topping chemisch behandelt, um deren Auswachsen zu hemmen. Diese chemische Kontrolle wird händisch durchgeführt und ist somit zeitaufwändig und teuer und die schädlichen Chemikalien können nach der Verarbeitung der Blätter die Produktqualität mindern. Pflanzen mit einem inhibierten oder verzögerten Wachstum der axillaren Triebe würden also Anbau und Ernte deutlich erleichtern sowie die Produktqualität verbessern.
Im Rahmen unserer Arbeiten identifizierten wir mittels moderner molekularbiologischer Methoden ein regulatorisches, axillar-spezifisches Element, die zielgerichtete Modifikation steigerte dessen Aktivität nach dem Topping. Basierend darauf exprimierten wir für unsere Machbarkeitsstudie ein wachstumshemmendes Gen – eine bakterielle RNAse – gewebespezifisch in den axillaren Anlagen der Tabakpflanzen. Hierdurch verzögerte sich die Anlage der axillaren Triebe vor sowie deren Auswachsen nach dem Topping erheblich. Die Anzahl der axillaren Triebe nach dem Topping konnte auf diese Weise nicht nur im Gewächshaus, sondern auch unter natürlichen Bedingungen im Feld deutlich reduziert werden.
Unsere Ergebnisse erweitern das Wissen über die Kontrolle der axillären Verzweigung bei Pflanzen um einen wichtigen Baustein und tragen zukünftig dazu bei, den Arbeitsaufwand sowie den Einsatz von Chemikalien zur Beseitigung von axillaren Trieben im Feldanbau zu verringern.