Lignin ist ein wichtiges Strukturprotein, das in Xylemgefäßen, die Wasser und Mineralien transportieren, sowie in Faserzellwänden vorkommt. Lignin kann auch als Abwehrmechanismus gegen Krankheitserreger oder Verletzungen produziert werden, indem es Gewebe verkrustet, um mechanischen Widerstand zu bieten, oder indem es geöffnetes Gewebe blockiert.

Darüber hinaus spielt Lignin eine Rolle bei der Entwicklung von Hausteria, dem spezialisierten Eindringorgan an der Schnittstelle zwischen parasitären Pflanzen und ihrem Wirt. Insbesondere ist Lignin an der Entwicklung der Xylembrücke beteiligt, die das Gefäßsystem des Parasiten mit seinem Wirt verbindet. Bis zu einer kürzlich in der Annals of BotanyEs war unklar, ob Lignine an der Schnittstelle zwischen Wirt und Parasit von der parasitären Pflanze produziert werden, um ihre Anhaftung zu erleichtern, oder ob sie ausschließlich vom Wirt als Abwehrmittel eingesetzt werden.

„Um Einblicke in den Ursprung lignolischer Grenzflächensubstanzen zu gewinnen, also ihre Ablagerung durch den Wirt im Vergleich zum Parasiten, verglichen wir die Architektur der Kontaktablagerungen in nicht-infektiösen Prähaustorien und Haustorien von Rhinanthus minderjährig und Odontites vernus an den Wurzeln von Arrhenatherum elatius ssp. Zwiebel und Lolium perenne”, schreiben Pielach et al.

Die Studie kombinierte verschiedene zellbiologische Techniken, darunter Histologie, Immunzytochemie und Raman-Spektroskopie, um die ligninreichen Grenzflächenablagerungen zu charakterisieren und zu bestätigen.

Pielach et al. stellten fest, dass der Großteil des Lignins an der Schnittstelle zwar vom Wirt produziert wird und vermutlich als Teil der Abwehrmechanismen des Wirts zur Abwehr des Parasiten freigesetzt wird, dass aber zumindest ein Teil des Lignins vom Parasiten stammt.

„Unsere Ergebnisse legen nahe, dass die Grenzflächenablagerung von Lignin nicht ausschließlich dem Wirt zuzuschreiben ist. Dies erfordert funktionelle und molekulare Untersuchungen und eine mögliche Neuinterpretation seiner Funktion in den parasitären Pflanzen-Wirt-Interaktionen“, schlussfolgern Pielach et al.

Es muss noch ermittelt werden, welchen Nutzen diese aus dem Parasiten stammenden Lignine dem Parasiten bei der Einleitung eines Hausterium-Befalls bringen.

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Pielach, A., Allison, G., Leroux, O. und Popper, ZA (2025) „Prähaustorien der Wurzelhalbparasiten Rhinanthus minor und Odontites vernus (Orobanchaceae) produzieren ligninreiche Grenzflächenablagerungen, die denen von anhaftenden Haustorien sehr ähnlich sind.“ Annals of Botany. Verfügbar unter: https://doi.org/10.1093/aob/mcaf149. (FREI)

Titelbild: Rhinanthus minderjährig in den USA von Julie Travaglini / iNaturalist. CC-BY