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Silica (Siliziumoxid) kann einen positiven Effekt auf Pflanzen haben. Es erh?ht die Ernteausbeute und mildert den Einfluss pflanzlicher Stressfaktoren. Doch auch zu viel Silica in Pflanzen ist nicht unbedingt f?rderlich und kann deren Nutzung als Futter und Biobrennstoff entgegenwirken.
Die Pflanze nimmt aus dem Erdreich Kiesels?ure auf, wandelt sie in Silica um und baut es in die Zellwand von Stengeln und Bl?ttern ein. Man geht davon aus, dass Silica die Porosit?t der Zellwand reduziert und sie versteift, m?glicherweise giftige Metalle entfernt und die pflanzliche Antwort auf Virusattacken beschleunigt. Der Wirkmechanismus ist allerdings bisher nur wenig verstanden.

In einem neuen, von der Einstein Stiftung Berlin für die Dauer von drei Jahren gef?rderten Projekt, werden nun die Arbeitsgruppen um Janina Kneipp, Carmen Büttner und Franziska Emmerling von der Humboldt-Universit?t zu Berlin und der BAM - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung in Berlin gemeinsam mit der Gruppe von Rivka Elbaum von der Hebrew University Jerusalem (Israel), die führend auf dem Gebiet von Materialuntersuchungen an Pflanzen ist, zusammenarbeiten. Um die Wirkmechanismen von Silica in Pflanzenzellen aufkl?ren und verstehen zu k?nnen, müssen die vier unterschiedlich spezialisierten Wissenschaftlerinnen verschiedene Untersuchungsmethoden anwenden und ihre Ergebnisse miteinander verknüpfen.

Die Wissenschaftlerinnen wollen erforschen, wie sich die Zellwand in Zellen unter verschiedenen Stressfaktoren entwickelt und auf welche Weise Silica diese Stresssituation beeinflusst. Stressfaktoren k?nnen dabei eine hohe Salzkonzentration oder eine Virusinfektion sein. Neu ist, dass für diese Untersuchungen Pflanzenzellen aus Zellkulturen eingesetzt werden.

Dieser multidisziplin?re Ansatz verbindet erstmalig analytische und materialwissenschaftliche Untersuchungen mit molekularbiologischen, physiologischen und pflanzenvirologischen Experimenten. Ein besseres Verst?ndnis darüber, welchen Einfluss Silica auf Pflanzenzellen hat, und wie es diesen ausübt, k?nnte in fernerer Zukunft helfen, Pflanzen mit vorteilhaften Eigenschaften zu entwickeln.

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WEITERE INFORMATIONEN

Prof. Dr. Janina Kneipp
BAM - Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung, Abteilung 1 Analytische
Chemie; Referenzmaterialien
Institut für Chemie an der Humboldt Universit?t zu Berlin
E-Mail:?janina.kneipp@bam.de?
Telefon: 030 2093-7171