Ein Team von Botanikern hat herausgefunden, dass Blätter, die zu Schwefelsenken werden, als Speicher dienen und später zu einer Quelle werden, wenn Samen bei Reife zu einer Senke werden. „Unser Beweis für die S-Remobilisierung aus Blättern als primäre S-Senke legt nahe, dass die Hoch- oder Herunterregulierung von Signalmolekülen, die zwischen sekundären S-Senken und -Quellen vermitteln, dazu beitragen kann, wirtschaftlich wertvolle S-Verbindungen in Kohlsamen zu modulieren.“ sagten Priyakshee Borpatragohain und Kollegen in ihrem Artikel in Annals of Botany.

„Schwefel (S) ist ein essenzieller Makronährstoff, der an zahlreichen Stoffwechselwegen beteiligt ist, die für das Pflanzenwachstum notwendig sind, darunter die Synthese von Aminosäuren, Proteinen, Coenzymen, Vitaminen und sekundären Pflanzenstoffen wie Glucosinolaten (GSLs) und Sulfoflavonoiden“, so die Autoren. Das Team wollte verstehen, wie Pflanzen Schwefel nutzen und wohin er gelangt. „Wir betrachten den Boden als primäre Schwefelquelle und Wurzeln und Sprosse sowohl als primäre als auch sekundäre Schwefelquellen und -senken mit sich überschneidenden Funktionen. Blätter spielen eine Doppelrolle: zunächst als primäre Schwefelsenke und später in der Entwicklung als sekundäre Quelle. Das Modell sagt voraus, dass eine gezielte Beeinflussung der Schwefelassimilation in der Pflanzenzüchtung im Kontext der Quell-Senken-Beziehungen zu veränderten GSL- oder Speicherproteingehalten in den Samen führen könnte. Derzeit wird dieser Ansatz durch den Mangel an umfassenden Daten zur Aufnahme, Verteilung und zum Verbleib von Schwefel und schwefelhaltigen Metaboliten während der gesamten Pflanzenentwicklung behindert. Diese Lücke muss geschlossen werden.“ Brassica Pflanzen würden ein besseres Verständnis der unterschiedlichen S-Quellen und -Senken ermöglichen und somit eine optimierte agronomische Praxis in Bezug auf die Anwendung von S-Düngemitteln leiten, die die endgültige Saatgutzusammensetzung beeinflussen können.“

Die Autoren fanden heraus, dass der Schwefelgehalt von Pflanzen zum Zeitpunkt der Blüteinitiierung seinen Höhepunkt erreichte. Zu diesem Zeitpunkt befand sich der meiste Schwefel in den Blättern. Wenn Schwefel in die Samen wanderte, wanderte er aus den Blättern. Die Autoren schlussfolgerten: „Wir haben festgestellt, dass die S-Komponenten der Blätter, die sich als primäre S-Senken angesammelt haben, in den frühen Entwicklungsstadien des Gewürztyps abfallen B. juncea als sekundäre S-Quelle remobilisiert werden, um die Nachfrage nach GSL als dominante Saat-S-Senke bei Reife zu decken … Zukünftige Studien können nun auf der aktuellen Studie aufbauen, um N × S-Wechselwirkungen zu untersuchen B. juncea"