Wissenschaftler haben herausgefunden, wie man Pflanzen mit farbiger Beleuchtung kontrolliert

Die vielfarbige Auswahl an Lichtern, die Nachtclubs erhellen, Jumbotrons mit Leben zu füllen und Weihnachtsbäume zu schmücken, könnte möglicherweise einem größeren Zweck in der Welt der Landwirtschaft dienen.

Europäische Biologen haben erstmals gezeigt, dass sich das Verhalten von Pflanzen mit farbigem Licht steuern lässt. In ihrer Studie, veröffentlicht diese Woche im Journal Naturmethoden , Forscher verwendeten verschiedenfarbige LED-Lichter, um Gene in Pflanzen zu aktivieren, die das Verhalten beeinflussen. Wenn ein bestimmtes Gen aktiviert wird, es kodiert Proteine, die die Funktion einer Zelle bestimmt. Wenn das Gen ausgeschaltet ist, es führt diese Funktion nicht mehr aus. In ihrer Studie, Forscher konnten zeigen, dass sie die Gene kontrollieren können, die für die Immunantwort einer Pflanze verantwortlich sind.

Ben Müller, Molekularbiologe an der University of East Anglia, wer die Studie mitverfasst hat, sagt, dass diese Methode Forschern helfen wird, besser zu verstehen, wie Pflanzen wachsen, reagieren und sich in ihrer Umgebung anpassen. Wenn es um landwirtschaftliche Nutzpflanzen geht, er sagt, die Methode könnte verwendet werden, um Gene zu bestimmen und zu kontrollieren, die die Pflanzenabwehr gegen Krankheitserreger verbessern und damit die Erträge für die Landwirte verbessern.

„Es gibt echte Chancen für die Zukunft… Es öffnet wirklich neue Türen für die Pflanzenforschung, " er sagt. „Es ist wirklich spannend für uns, für die Pflanzenwissenschaften und auch für die Landwirtschaft.“

Bis zu diesem Zeitpunkt Optogenetik – die Methode zur Beeinflussung des biologischen Verhaltens durch Licht – wurde hauptsächlich in Tierzellen getestet, Hefe und Bakterien. Es hat auch damit begonnen, in klinischen Studien am Menschen schrittweise eingeführt zu werden. Vor dieser Studie Pflanzenwissenschaftler hatten Schwierigkeiten, die Optogenetik zu erschließen, da Pflanzen bereits Licht verwenden, um ihr Wachstum anzukurbeln. Jeder durch Licht gesteuerte Genschalter würde diesen Prozess aktiv halten.

Miller und sein Team überwanden dieses Problem durch farbiges Licht und fanden heraus, dass das rote Licht in ihrem System auf ein interessierendes Pflanzengen abzielen kann. dient als "Einschalter", um seine Funktion zu erfüllen. Ein weißes Licht, blaues Licht oder tiefrotes Licht fungiert dann als „Ausschalter“ für die Aktivität des Gens.

Miller sagt, dass diese Methode die Pflanzen weniger belastet als übliche Wege. wie Drogen oder Chemikalien, wodurch die Gene die ganze Zeit eingeschaltet bleiben, während sie untersucht werden.

„Ein Gen die ganze Zeit unnötig ‚an‘ zu haben, wäre eine Verschwendung von Energie und zellulären Ressourcen. " er sagt. „Die Expression eines Gens zum falschen Zeitpunkt könnte möglicherweise auch Pflanzenprozesse stören, wie Wachstum und Entwicklung, Daher ist es wirklich wichtig zu kontrollieren, wann und wo Gene exprimiert werden.“

Miller fügt hinzu, dass der nächste Schritt in seiner Forschung darin besteht, die Methode auf Pflanzen mit anderen Genen auszuweiten. Er sagt, es sei eine wirksame Grundlage, die helfen könnte, viele grundlegende Fragen zu Pflanzen zu beantworten. Jetzt, Es ist an der Zeit, sein Potenzial zu erkunden.