Hyperakkumulator-Pflanze

Autor: Leandro Alegsa

03-11-2020

Ein Hyperakkumulator ist eine Pflanze, die in Böden mit sehr hohen Metallkonzentrationen wachsen kann.

Die BBC berichtet über einen Baum auf der Insel Neukaledonien, Pycnandra acuminata, der auf nickelreichem Boden wächst. Viele verschiedene Pflanzen tun dies in mehreren verschiedenen Pflanzenfamilien.

Der Vorteil der Hyperakkumulation von Metallen kann darin bestehen, dass die toxischen Schwermetallgehalte in den Blättern Pflanzenfresser abschrecken (Abwehr von Pflanzenfressern).

Mehrere Genfamilien sind an der Hyperakkumulation einschließlich der Absorption und Speicherung von Schwermetallen beteiligt. Die am häufigsten beteiligten Gene sind in der Regel die ZIP-Genfamilie. Diese Gene kodieren für Membranrezeptoren für den Transport von z.B. Zinkmolekülen.

Diese Hyperakkumulationsgene (HA-Gene) kommen in über 450 Pflanzenarten vor, darunter die Modellorganismen Arabidopsis und die Brassicaceae. Die Expression der HA-Gene ermöglicht es der Pflanze, Metalle wie As, Co, Fe, Cu, Cd, Pb, Hg, Se, Mn, Zn, Mo und Ni in einer 100- bis 1000-mal höheren Konzentration aufzunehmen und zu sequestrieren als in Schwesterarten oder -populationen.

Fragen und Antworten

F: Was ist ein Hyperakkumulator?

A: Ein Hyperakkumulator ist eine Pflanze, die in Böden mit sehr hohen Konzentrationen von Metallen wachsen kann.

F: Was ist ein Beispiel für einen Hyperakkumulator?

A: Pycnandra acuminata, die auf nickelhaltigen Böden wächst, ist ein Beispiel für einen Hyperakkumulator, über den die BBC berichtet.

F: Wie profitieren Pflanzen von der Metallhyperakkumulation?

A: Der Vorteil der Hyperakkumulation von Metallen könnte darin bestehen, dass die toxischen Schwermetallkonzentrationen in den Blättern Pflanzenfresser abschrecken und einen Schutz gegen Pflanzenfresser bieten.

Q: Welche Genfamilie ist an der Metallhyperakkumulation beteiligt?

A: In der Regel ist die ZIP-Genfamilie an der Metallhyperakkumulation beteiligt. Diese Gene kodieren für Membranrezeptoren für den Transport von z.B. Zinkmolekülen.

F: Bei wie vielen Arten wurden HA-Gene gefunden?

A: Bei über 450 Pflanzenarten wurden HA-Gene gefunden.

F: Welche Metalle können durch die Expression von HA-Genen sequestriert werden?

A: Metalle wie As, Co, Fe, Cu, Cd, Pb, Hg, Se, Mn, Zn, Mo und Ni können durch die Expression von HA-Genen in einer Konzentration gebunden werden, die 100-1000 Mal so hoch ist wie die der Schwesterarten oder -populationen.