zum Directory-modus

Tutorial MenueHormoneLerneinheit 5 von 5

Botenstoffe der Pflanzen

Ethylen

Das gasförmige Ethylen (Ethen) fördert die Fruchtreife und weist eine Reihe von Eigenschaften auf, die mit den Eigenschaften tierischer Hormone durchaus vergleichbar sind. Im Gegensatz zu allen übrigen Hormonen ist Ethylen jedoch gleichzeitig ein Pheromon. Vermutlich bildet jedes Pflanzengewebe während bestimmter Entwicklungsstadien Ethylen oder nimmt es auf und reagiert entsprechend darauf. Der Transport dieses Gases erfolgt in der Regel über die Interzellularräume oder in gelöster Form von Zelle zu Zelle und über die Leitbündel.

Abb.1
Ethylen

In höheren Pflanzen entsteht Ethylen bei Belichtung aus L-Methionin unter Mitwirkung von Flavinadeninmononucleotid (FMN). Sowohl für die Synthese als auch für die Wirkung von Ethylen wird Sauerstoff benötigt. Wieviel Ethylen in einer Pflanze lokal vorhanden ist, hängt neben der Syntheserate auch von Faktoren wie dem Transport in der Pflanze, der Diffusionskonstanten, der Abbaurate und von Entgiftungsprozessen ab. Die Reaktion eines Gewebes ist in etwa proportional zum Logarithmus der Ethylen-Konzentration und in den meisten Fällen auch reversibel, es sei denn, dass autokatalytische Prozesse eingeleitet werden.

In reifenden Früchten wird durch Ethylen nicht nur der Reifungsprozess beschleunigt, sondern gleichzeitig auch die Ethylen-Synthese selbst gefördert. Die rasche Ausbreitung des Hormons sorgt für eine Synchronisation des Reifungsprozesses, was sich industriell ausnutzen lässt. So werden beispielsweise Bananen unreif geerntet und während des Transports bzw. der Lagerung mit Ethylen begast, um einen gewünschten Reifezustand zu erzielen.

Wirkung des Ethylens

  • Reifung von Früchten: Zu Beginn der Reifeperiode steigt die Ethylen-Konzentration und die Aktivität einiger Enzyme, die für den Reifeprozess benötigt werden. Stärke, organische Säuren und mitunter auch Öle (z.B. bei Avocados) werden zu Zuckern metabolisiert, die Pektine der Mittellamelle werden abgebaut und das gesamte Zellgefüge aufgelöst. Als Folge dieser Prozesse werden die Früchte weich. Die typische Farbe reifer Früchte entsteht durch den Abbau von Chlorophyll und die Synthese bestimmter Pigmente. Die Fruchtreifung benötigt viel Sauerstoff und führt zu einer intensiven Zellatmung.
  • In keimenden Samen ist die Ethylen-Konzentration während der Wachstumsphase am höchsten.
  • Seneszenz und Abscission von Blättern und Früchten.
  • Blütenbildung: Im Gegensatz zu allen andern Pflanzengruppen wird die Blütenbildung bei den Bromeliaceen durch Ethylen gefördert. Ansonsten ist eher eine Hemmung der Blütenbildung zu beobachten. In ausdifferenzierten Blüten wird der Alterungsprozess beschleunigt.
  • Förderung der Ausbreitung von Blattspreiten und der Abwärtskrümmung von Blättern.
  • Förderung eines horizontalen Wuchses der Sprossachse.
  • Kohlendioxid kompensiert die Wirkungen des Ethylens. Aufgrund der Reaktionskinetiken nimmt man an, dass beide Gase um die gleiche Bindungsstelle am Rezeptor konkurrieren.
Seite 6 von 8