Münster 26.08.2026: Bereits 1906 wurde die Tabaksorte »Maryland Mammoth« beschrieben: Während sie unter Kurztagbedingungen blüht, wächst sie unter Langtagbedingungen außergewöhnlich hoch und bildet gar keine Blüten. Diese besondere Eigenschaft machte die Sorte zu einem wichtigen Modell für die Erforschung des Photoperiodismus – also der Steuerung der Blüte durch die Tageslänge. Die molekulare Ursache blieb jedoch mehr als ein Jahrhundert ungeklärt.

Forschende des Fraunhofer IME und der Universität Münster haben nun den genetischen Mechanismus hinter diesem historischen Phänotyp entschlüsselt. Im Gen des Langtag-Blühaktivators NtFT5 fanden sie eine Deletion von zwei Basenpaaren nahe dem C-Terminus. Dadurch entsteht ein verkürztes Protein, NtFT5^MM.

Kleine Mutation, große Wirkung

Das veränderte Protein kann weiterhin mit dem Transkriptionsfaktor FD interagieren. Seine Fähigkeit, die Blüte einzuleiten, ist jedoch deutlich abgeschwächt. Unter Langtagbedingungen werden die nachgeschalteten Blühgene deshalb nicht ausreichend aktiviert. Die Pflanzen verbleiben länger im vegetativen Wachstum und erreichen so ihre charakteristische außergewöhnliche Höhe. 

Einen funktionellen Nachweis lieferten die Forschenden durch die Überexpression des intakten NtFT5-Gens aus der tagneutralen Tabaksorte Hicks: »Maryland Mammoth« blühte nun auch unter Langtagbedingungen wieder zuverlässig.

Weitere Untersuchungen zeigen , dass die Verkürzung weder den Transport noch die Stabilität des Proteins beeinträchtigt. AlphaFold-Modellierungen deuten jedoch darauf hin, dass die Mutation die Bindung des blühaktivierenden Proteinkomplexes an seine Ziel-DNA schwächt. Damit entsteht ein direkter mechanistischer Zusammenhang zwischen der molekularen Veränderung und dem besonderen Wuchsverhalten der Pflanzen.

Bedeutung für Pflanzenforschung und Züchtung

Die Studie verbindet einen mehr als hundert Jahre alten landwirtschaftlichen Phänotyp mit einer klar definierten molekularen Ursache. Sie zeigt, dass bereits eine kleine Mutation in einem Florigen-Protein den Blühzeitpunkt, die Pflanzenarchitektur und Anpassung an unterschiedliche Tageslängen erheblich beeinflussen kann. 

Publikation 
Grundmann L, Zimmermann MM, Iordanidis C, Känel A, Schwarze A, Wiedmann DR, Muth J, Twyman RM, Prüfer D, Noll GA 
A mutant allele of the long-day floral activator NtFT5 is associated with the short-day-specific flowering of tobacco cultivar Maryland Mammoth. Commun Biol 9, 1144 (2026) DOI