Abstrakt

Die Rolle von Siderophoren bei Pflanzen unter starkem Mahlzeitenstress: Ein Blick aus der Rhizosphäre

Mihiri Seneviratne und Meththika Vithanage

Siderophore sind Fe-Chelatoren, die sowohl von Mikroben als auch von Pflanzen produziert werden. Da Fe ein wesentliches Element für alle Lebensformen ist, spielen Siderophore eine entscheidende Rolle bei der Überwindung der Fe-Einschränkungen. Es wurde festgestellt, dass in der Rhizosphäre, wo viele komplexe biochemische Reaktionen stattfinden, sowohl mikrobielle als auch pflanzliche Siderophore beteiligt sind, um den Fe-Bedarf der Pflanze zu decken. Interessanterweise spielen Siderophore eine enorme Rolle beim Schutz der Pflanze vor oxidativem Stress durch Schwermetalle. Obwohl sie Spurenmetalle und giftige Schwermetalle binden können, ist ihre Affinität zu ihnen eher gering. Obwohl Siderophore Komplexe mit Schwermetallen bilden, verhindern sie im Gegensatz zu Fe deren Abgabe durch die Plasmamembran der Wurzelzellen. Dadurch reduzieren Siderophore die Metallansammlung in der Pflanze. In verschiedenen Studien wurden jedoch widersprüchliche Ergebnisse beobachtet. Bei einigen Kombinationen von Pflanzensiderophoren nahm die Schwermetallaufnahme der Pflanze zu, was zeigt, dass sie sich günstig auf die Phytoremeditierung auswirken. Darüber hinaus können Siderophore den oxidativen Stress reduzieren, indem sie die Bildung freier Radikale hemmen und die Zerstörung von IAA verhindern. Zusammen können sie die Stressfaktoren der Pflanze reduzieren und das Pflanzenwachstum fördern. In dieser Übersicht haben wir die Schutzfunktion der Siderophore, ihre Strategien zur Aufnahme in großen Mengen, ihre Biosynthese und ihren Transport durch die Zellmembran zusammengefasst. Dies ist ein neuartiges Forschungsfeld, in dem noch zahlreiche Lücken zu füllen sind, um den Weg zum Verständnis der Wunder der Natur zu ebnen.