Wissenschaftler haben gefunden ein Gen, das der parasitären Pflanze Cuscuta campestris, ein starker TastsinnDas Gen CcMCA1 hilft der Pflanze bei der Bildung mechanosensitiver Ionenkanäle, die es ihr ermöglichen, zu erkennen, wenn sie sich um ein Opfer gewickelt hat, und mit der Produktion von Werkzeugen zu beginnen, mit denen sie andere Pflanzen ausraubt.

Cuscuta campestris, auch Seide genannt, hat kein Chlorophyll und kann daher keine eigene Nahrung herstellen. Stattdessen überlebt sie, indem sie sich spezielle Organe, sogenannte Haustorien, einschiebt. Diese ermöglichen es der Seide, ihren Opfern Wasser und Nährstoffe zu entziehen, ähnlich einer Vampirpflanze.

Dieser Lebensstil ist nicht umsonst. Indem er anderen Pflanzen Nahrung entzieht, schwächt der Teufelszwirn seine Opfer. Ist das Opfer eine Nutzpflanze, verringert dies den Ertrag. Teufelszwirn verursacht Schäden in zweistelliger Millionenhöhe auf Nutzpflanzen wie Tomaten, Luzerne und Sojabohnen.

Jihwan Park und Kollegen haben einen Schritt zur Entschärfung der Seide gemacht, indem sie ihre Gene untersuchten. Als sie die MID1-KOMPLEMENTIERENDE AKTIVITÄT 1 (CcMCA1) Gens verringerte sich die Fähigkeit der Pflanze, Haustorien zu bilden, dramatisch, was möglicherweise eine neue Möglichkeit zur Bekämpfung dieses Schädlings bietet.

Wie „spürt“ die Seide ihre Opfer? Wenn sich die Rebe um einen Wirtsstamm windet, erzeugt sie Druck auf die Zellmembranen der Pflanze. Dies aktiviert die CcMCA1 Kanäle, wodurch Kalziumionen in die Zelle strömen können – und eine chemische Kaskade auslösen, die letztendlich zur Bildung von Haustorium führt.

Mithilfe einer Technik namens „Host-Induced Gene Silencing“ bestätigten Forscher CcMCA1Die entscheidende Rolle der Seide. Wurde sie unterdrückt, bildete die Seide weniger Haustorien und deren Abstand zueinander war größer. Dies beeinträchtigte ihre Fähigkeit, Wirtspflanzen effektiv zu parasitieren, erheblich.

„Zum ersten Mal wurden die Gene entdeckt, die an der Wahrnehmung mechanischer Reize beteiligt sind, die zum Klettern von Kletterpflanzen wie Prunkwinden und Winden führen“, sagte Professor Koh Aoki, der die Studie leitete. in einer Pressemitteilung.

Diese Erkenntnisse helfen zu erklären, wie Pflanzen Berührungen wahrnehmen. Indem sie enthüllen, wie parasitäre Pflanzen Wirte erkennen, eröffnen Forscher neue Möglichkeiten zum Schutz von Nutzpflanzen. Gezielte Ansätze, die diesen berührungsempfindlichen Weg unterbrechen, könnten die Ausbreitung der Seide eindämmen, ohne nützliche Pflanzen zu schädigen.

Park, J., Morinaga, K., Houki, Y., Tsushima, A., & Aoki, K. (2025). Beteiligung von MID1-COMPLEMENTING ACTIVITY 1, einem mechanosensitiven Ionenkanal, an der Prähaustorium-Entwicklung der stammparasitären Pflanze Cuscuta campestris. Pflanzen- und Zellphysiologie, pcaf009. https://doi.org/pdxm (FREI)

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Bild: Starr Environmental / Wikimedia Commons. CC VON 2.0