Genetik

Die Wirkung eines "Keuschheitsgürtels" bei zwittrigen Pflanzen

Pflanzen, die als Zwitter vorkommen, haben einen Mechanismus, um die Selbstbestäubung zu vermeiden und Veränderungen zu ermöglichen

Jochen Stadler | aus HEUREKA /18 vom 31.10.2018

Viele zwittrige Pflanzen erkennen nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip, ob ein Pollenkorn eigen oder fremd ist, und vermeiden so Inzucht. Weil bei diesem System zwei Komponenten zusammenpassen müssen, sind evolutionäre Veränderungen nur über Zwischenstufen und "unvollständige Schlüsselsätze" möglich, berichten Katarina Bodova und Melinda Pickup vom IST Austria im Fachjournal Genetics.

Sie untersuchten, wie bei Pflanzen mit Nichtselbsterkennungssystemen, etwa Petunien und Löwenmäulchen, neue Paarungstypen entstehen können. Landet der männliche Pollen eines solchen Gewächses auf der weiblichen Narbe, sollte er den Schlüssel zu deren Keuschheitsgürtel aus Giftstoffen mitbringen. Er verfügt über ein ganzes Arsenal von "F-Box-Genen", die Gegenmittel gegen alle Gifte außer jenem der eigenen Narbe produzieren.

Bei Veränderungen auf der weiblichen Seite entsteht ein Gift ohne Gegenmittel. Wenn sich bei den Pollen etwas ändert, haben sie Schlüssel, die zu keinem Schloss passen. Neue Kombinationen können aber über Zwischenstufen entstehen, die sich ausnahmsweise selbst befruchten dürfen, so die Forscherinnen. Ein unvollständiger Schlüsselbund bei den Pollen sei ebenfalls wichtig, damit sich neue Paarungstypen entwickeln. Denn wenn sie Schlüssel für sämtliche weibliche Narben besitzen, können sie alle erobern, ohne Neues hervorzubringen.

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