Biochemie und analytische Biochemie

Abstrakt

Hyperosmotischer versus hypoosmotischer Stress bei Pflanzen

Veronika Hýskova und Helena Ryslava

Der Wasserhaushalt zwischen Zelle und Umgebung ist für alle Organismen entscheidend, insbesondere aber für Wurzelzellen von Pflanzen, die direkt äußeren Bedingungen ausgesetzt sind. Hohe Salzkonzentrationen im Boden führen zu Wasserverlust aus der Pflanzenzelle (hyperosmotischer Stress). Eine ausreichende Wasserversorgung führt dazu, dass die Pflanzenzelle prall ist (d. h. ihr Volumen nimmt zu, die Zellmembran erfährt einen Turgordruck aus dem Zellinneren gegen den Widerstand der Zellwand), was für die meisten Pflanzen ein gesunder Zustand ist. Bei wiederholter Überflutung (z. B. in einem tropischen Regenwaldklima) können die Pflanzen jedoch einem anhaltenden hypoosmotischen Stress ausgesetzt sein. Während hyperosmotischer Stress einer der am besten untersuchten abiotischen Stressfaktoren ist, steht hypoosmotischer Stress am Rande des wissenschaftlichen Interesses und wird immer noch als „physiologischer Zustand“ betrachtet. Beide Arten von osmotischem Stress sind jedoch durch die Beteiligung von Stresserkennung, oxidativem Ausbruch und Signalübertragung gekennzeichnet. In dieser Studie werden Sensoren für osmotischen Stress (mechanosensitive Ionenkanäle), Osmolyte und Prozesse hervorgehoben, die auf hypo- und hyperosmotischen Stress folgen, wobei hypoosmotischer Stress im Vergleich zu Hyperosmotischem Stress noch umfassender untersucht werden muss.