Arabidopsis-Samen: Hemicellulosemix reguliert Schleimschicht und Salztoleranz.
In einer Studie in New Phytologist haben Wissenschaftler der Unabhängigen Nachwuchsgruppe Designer-Glykane jüngst die Funktionen verschiedener schleimbildender Zellwandpolymere von Arabidopsis-Samen näher beleuchtet. Die pflanzliche Zellwand besteht aus Zellulosefibrillen und Strukturproteinen, die in einer Matrix aus Pektinen und verschiedenen Polysacchariden, der Hemizellulose, eingebettet sind. Bei der Ackerschmalwand und vielen anderen Pflanzenarten generiert diese Matrix eine deutliche Schleimhülle um die äußere Schale der Samen. Während Zusammensetzung und Biosynthese der Zellwandpolymere bei Arabidopsis gut erforscht sind, weiß man bisher noch wenig über die physiologische Funktion der schleimigen Polysaccharid-Sekrete und das Zusammenspiel ihrer Komponenten.
Mit Hilfe von Doppelmutanten konnten die Hallenser Wissenschaftler nun erste Einblicke in die Wirkung der Hemizellulosepolymere Heteromannan und Xylan auf Schleimarchitektur und Samenkeimung bei Salzstress gewinnen. Dabei zeigte sich, dass Heteromannane mit fehlenden Verzweigungen für eine erhöhte Salztoleranz der Samen sorgen, während Mutanten mit gestörter Elongation der Heteromannanketten unter Salzstress schlechter auskeimen. Xylan hingegen spielt eine wichtige Rolle für die Adhäsion der äußeren Pectinschleimschicht an die Mikrofibrillen der Zellulose. Die Untersuchungen an keimenden Samen, so die Autoren, sind demnach geeignet, um Erkenntnisse zu Synthese, Modifikation und Funktion von komplexen Glykanen zu gewinnen.
