Jeder Grower kennt das Bild: Die j\u00fcngsten Bl\u00e4tter werden hellgelb, w\u00e4hrend die Blattadern gr\u00fcn bleiben. H\u00e4ufig steckt Eisenmangel dahinter. Die Ursache ist aber oft nicht zu wenig Eisen im Substrat, sondern Eisen, das die Pflanze nicht aufnehmen kann. Forschende aus K\u00f6ln und Gatersleben haben nun gezeigt, wie Pflanzen dieses Problem l\u00f6sen. Sie tun es nicht allein, sondern mit Hilfe von Bakterien an ihren Wurzeln.<\/p>\n\n\n\n
Das Grundproblem: Eisen ist da, aber gesperrt<\/strong><\/p>\n\n\n\n Eisen geh\u00f6rt zu den wichtigsten Mikron\u00e4hrstoffen. Es wird unter anderem f\u00fcr die Bildung von Chlorophyll gebraucht. Im Boden kommt es zwar meist reichlich vor, aber \u00fcberwiegend als dreiwertiges Eisen, Fe(III). Diese Form ist kaum wasserl\u00f6slich und f\u00fcr die Wurzeln praktisch nicht nutzbar. Wie stark das Eisen gebunden ist, h\u00e4ngt stark vom pH-Wert ab: Je h\u00f6her der pH, desto schwieriger wird die Aufnahme.<\/p>\n\n\n\n Die Studie<\/strong><\/p>\n\n\n\n Das Team um Paul Schulze-Lefert (Max-Planck-Institut f\u00fcr Pflanzenz\u00fcchtungsforschung, K\u00f6ln) und Ricardo Giehl (Leibniz-Institut IPK, Gatersleben) hat seine Arbeit im Fachjournal Cell<\/em> ver\u00f6ffentlicht. Untersucht wurde die Modellpflanze Arabidopsis thaliana<\/em>, die Ackerschmalwand, an der in der Pflanzenforschung viele Grundlagen erforscht werden.<\/p>\n\n\n\n Bekannt war bereits: Bei Eisenmangel scheiden die Wurzeln Stoffe aus der Gruppe der Cumarine aus. Je nach pH-Wert des Bodens setzt die Pflanze dabei unterschiedliche Varianten frei:<\/p>\n\n\n\n Eigentlich sollten diese Molek\u00fcle Eisen l\u00f6slich machen. Merkw\u00fcrdig war jedoch, dass Pflanzen ohne ihre Wurzelbakterien trotzdem unter Eisenmangel litten. Die Cumarine allein reichten also nicht aus.<\/p>\n\n\n\n Zwei Wege, ein Ziel<\/strong><\/p>\n\n\n\n Die neue Studie erkl\u00e4rt dieses R\u00e4tsel. Die Cumarine entfalten ihre volle Wirkung erst im Zusammenspiel mit den Bakterien der Wurzelzone (Rhizosph\u00e4re). Die Forschenden fanden daf\u00fcr zwei unterschiedliche Mechanismen, je nach pH-Wert:<\/p>\n\n\n\n Im sauren Bereich:<\/strong> Sideretin wandelt unl\u00f6sliches Fe(III) in l\u00f6sliches Fe(II) um und wird dabei selbst \u00abverbraucht\u00bb. Bakterien nehmen das verbrauchte Molek\u00fcl offenbar auf, bringen es wieder in die aktive Form und geben es an den Boden zur\u00fcck. Es entsteht eine Art Kreislauf, den die Forschenden als bakteriellen Redox-Shuttle bezeichnen. So kann ein einzelnes Molek\u00fcl mehrmals Eisen l\u00f6sen.<\/p>\n\n\n\n Im neutralen bis basischen Bereich:<\/strong> Hier l\u00e4uft es anders. Bakterien produzieren bei Eisenmangel eigene Lockstoffe f\u00fcr Eisen, sogenannte Siderophore, die Eisen binden und mobilisieren. Fraxetin sorgt daf\u00fcr, dass ein Teil dieses Eisens bei der Pflanze landet statt nur bei den Bakterien. Die Pflanze \u00abzapft\u00bb also gewissermassen die Eisenversorgung ihrer Mitbewohner an.<\/p>\n\n\n\n Beide Mechanismen sind unter Wurzelbakterien weit verbreitet. Die meisten getesteten Bakterienst\u00e4mme konnten Pflanzen im Labor bei verschiedenen pH-Werten vor Eisenmangel sch\u00fctzen, unabh\u00e4ngig davon, ob sie urspr\u00fcnglich aus eisenreichen oder eisenarmen B\u00f6den stammten. Die Forschenden vermuten, dass diese bakteriellen F\u00e4higkeiten sehr alt sind, \u00e4lter als die Landpflanzen selbst. Die Pflanzen haben gelernt, sie f\u00fcr sich zu nutzen.<\/p>\n\n\n\n Nicht nur Eisen: Auch Phosphor wird so erschlossen<\/strong><\/p>\n\n\n\n In einer zweiten, ebenfalls in Cell<\/em> erschienenen Studie mit Beteiligung von Schulze-Lefert zeigte ein internationales Team ein \u00e4hnliches Prinzip beim Phosphor. Auch dieser liegt im Boden gr\u00f6sstenteils in gebundener Form vor. Bei Phosphormangel geben die Wurzeln Malat ab, das als Signal dient und phosphorl\u00f6sende Bakterien anlockt. Diese werden von der Pflanze mit Kohlenstoff- und Stickstoffverbindungen versorgt und setzen im Gegenzug Phosphor frei, von dem beide Seiten profitieren.<\/p>\n\n\n\n Was bedeutet das f\u00fcr die Praxis?<\/strong><\/p>\n\n\n\n Die Studien sind Grundlagenforschung an einer Modellpflanze im Labor. Ob und wie stark die Mechanismen bei anderen Kulturen genauso wirken, ist nicht direkt untersucht. Einige Punkte, die Grower ohnehin kennen, bekommen damit aber eine solide wissenschaftliche Basis:<\/p>\n\n\n\n Pflanzen haben nie ohne Mikroben gelebt. Je besser wir verstehen, wie sie zusammenarbeiten, desto gezielter k\u00f6nnen wir diese Zusammenarbeit im Anbau unterst\u00fctzen.<\/p>\n\n\n\n Quellen:<\/em> Jeder Grower kennt das Bild: Die j\u00fcngsten Bl\u00e4tter werden hellgelb, w\u00e4hrend die Blattadern gr\u00fcn bleiben. H\u00e4ufig steckt Eisenmangel dahinter. Die Ursache ist aber oft nicht zu wenig Eisen im Substrat, sondern Eisen, das die Pflanze nicht aufnehmen kann. Forschende aus K\u00f6ln und Gatersleben haben nun gezeigt, wie Pflanzen dieses Problem l\u00f6sen. Sie tun es nicht … \u201eEisen aus dem Boden: Wie Pflanzen ihre Wurzelbakterien f\u00fcr sich arbeiten lassen\u201c <\/span>weiterlesen<\/a><\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-298","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-allgemein"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/holos.ch\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/298","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/holos.ch\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/holos.ch\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/holos.ch\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/holos.ch\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=298"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/holos.ch\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/298\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":299,"href":"https:\/\/holos.ch\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/298\/revisions\/299"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/holos.ch\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=298"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/holos.ch\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=298"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/holos.ch\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=298"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}\n
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Malisic M, Copeland C, \u2026 Giehl RFH, Schulze-Lefert P: Arabidopsis uses distinct coumarins and bacterial pathways for pH-adaptive iron acquisition. Cell (2026). DOI: 10.1016\/j.cell.2026.09.030<\/em>
Wang Y et al.: Mutually beneficial interactions between bacteria and Arabidopsis promote phosphorus nutrition and growth.<\/em> Cell (2026). DOI: 10.1016\/j.cell.2026.07.048<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"