Wurzellose parasitäre Pflanzen sind für alle ihre Nährstoffe von ihren Wirten abhängig, aber wie sammeln sie sie? Frank Förste und Kollegen nehmen den Zusammenhang zwischen genau unter die Lupe Cuscuta Reflexa (Riesendodder) und Pelargonium. Ihre Arbeit, veröffentlicht in Physiologia Plantarum, zeigt nicht alle anorganischen Nährstoffe werden gleichermaßen von der Wirtspflanze aufgenommen.
Das Team verwendete Röntgenfluoreszenzspektroskopie, um die Grenzfläche zwischen ihnen genau zu untersuchen Cuscuta und Pelargonium. Die Kombination mit konfokaler Mikroskopie zeigte, dass Makronährstoffe wie Stickstoff, Kalium oder Phosphor in ähnlichen Konzentrationen wie die Wirtspflanze vorhanden waren. Bei einigen Mikronährstoffen, insbesondere Calcium, Mangan und Chlor, waren die Ergebnisse unterschiedlich. „Dies legte nahe, dass selektive Ausschlussmechanismen von Mineralien an der Wirt-Parasit-Grenze existieren könnten“, sagen die Autoren in ihrem Artikel, „und fordern eine räumlich aufgelöste Analyse der Wirt-Parasit-Grenzflächen an den Infektionsorten selbst.“
Ein Grund für den Rückgang einiger Nährstoffe könnte sein Cuscuta Reflexa ist blattlos. Chlor, so die Autoren, findet sich im endophytischen Gewebe von Cuscuta, die Teile des Parasiten, die innerhalb der Wirtspflanze leben, aber nicht die Teile außerhalb. Oft wird Chlor verwendet, um Kalium und Kalzium bei der Regulierung des Zellturgors auszugleichen. Das Ändern des Wassergehalts einer Zelle macht sie mehr oder weniger flexibel, wodurch sich Spaltöffnungen öffnen oder schließen können, um den Wasserfluss durch die Pflanze zu unterstützen. Wenig Stomata zu haben bedeutet Cuscuta hat relativ wenig Verwendung für Chlor, außer in der Haustoria, die die Wirtspflanze anzapft.
Die eingeschränkte Photosynthese könnte auch den niedrigen Mangangehalt erklären, sagen die Autoren. Mangan dient der Wasserspaltung bei der Photosynthese, also Cuscuta Sie benötigt nicht viel. Ein Überschuss an Mangan ist jedoch ein Problem für die Pflanze, so die Autoren. „Ob Cuscuta schränkt die Aufnahme von Mn als Teil eines Kontrollmechanismus ein, um Mn-Phytotoxizitätssymptome zu vermeiden, die von Kulturpflanzen bekannt sind (Fernando und Lynch 2015), ist derzeit nicht bekannt.“
Calcium ist eher ein Rätsel. Es ist für Zellwände notwendig, scheint aber noch zu fehlen Cuscuta, im Vergleich zum Host.
If Cuscuta nur in das Phloem des Wirts gezapft, könnte das erklären, warum Mangan und Kalzium erschöpft waren. Sie reisen nur im Xylem. Aber Förste und Kollegen stellen fest, dass es auch eine Xylem-Verbindung gibt. „Xylem-mobile Farbstoffe, die nach Xylem-Konnektivität zwischen Wirt und Parasit suchen, lieferten Beweise für einen Xylem-Fluss zwischen den Arten, von dem theoretisch erwartet werden würde, dass er alle Elemente unterschiedslos transportiert. Wir schließen daraus, dass der Parasit anorganische Nährstoffe aufnimmt Cuscuta wird durch spezifische selektive Barrieren reguliert, deren Existenz bisher der Entdeckung entgangen ist.“
Es scheint, dass während Cuscuta abhängig von seinem Wirt für seine Nährstoffe, ist es nicht wahllos, was es braucht.
