Phytohormone

 

Was sind „Phytohormone“ eigentlich und wie kann man sie sich zu nutze machen?

Ich werde Euch das Grundwissen vermitteln, da wir demnächst doch etwas tiefer in die Materie eintauchen wollen und auch müssen. Ich gebe zu, das Thema ist etwas trocken, aber ich verspreche, dass es dem interessierten Leser bei seinem allgemei­nen Pflanzenverständnis sicherlich helfen wird.

Wie wir bereits wissen bestimmen hauptsächlich Gene oder Gen­gruppen die Eigenschaften einer Hanfpflanze. Vom Ertrag bis zum Harzbesatz, von der Potenz bis hin zur Blattform, alles wird durch Gene vorbestimmt und festgelegt.

Warum braucht man jetzt noch zusätzliche Hormone?

Phytohormone kann man ganz grob mit dem Zentralen Nerven­system bei Tieren und beim Menschen vergleichen. Sie regeln das Wachstum von Blättern und Wurzeln, sie steuern sämtliche physio­logischen Aktivitäten in einer Pflanze, sie steuern Differenzierungs­schritte und unterschiedliche Stoffumsatzraten und sie ermöglichen eine gewisse Kommunikation zwischen den Pflanzenzellen. Ein Beispiel sind Stecklinge. Woher bekommen diese das Signal zur Wurzelbildung wenn man sie von der Mutterpflanze trennt? Woher bekommt eine Pflanze das Signal, wenn sie von Krankheiten oder Schädlingen befallen wird, um sich dann dagegen zu wehren? All diese Funktionen werden von Signalstoffen und Hormonen ges­teuert, jeder einzelne Prozess in der Hanfpflanze würde ohne Phyto­hormone nicht möglich sein.

PhytohormonePhytohormone werden auch Wachstumsregulatoren, Boten oder Signalstoffe genannt. Es sind kleinste Moleküle, welche die Ent­wicklung der Pflanzen steuern und koordinieren. Diese organischen Verbindungen wirken biochemisch und werden von der Pflanze selber (endogen), in sehr kleinen Mengen produziert. Phytohormone gehören zu der Klasse der „sekundären Pflanzen­inhaltsstoffe“, in die auch die endogenen (pflanzeneigene) „Ste­roide“ fallen.

Uns geht es in diesen Bericht aber nur um die Boten- und Signal­stoffe.

Man muss dabei wissen, dass das Informationssystem der Phyto­hormone bei weitem nicht so effektiv arbeitet wie der Blutkreislauf beim Menschen. Aber auch Botenstoffe können transportiert wer­den und gelangen auf verschiedene Weise in alle Pflanzenteile, von den Blättern bis hin zur Wurzel. Es gibt nun mehrere Möglich­keiten wie Hormone und Signalstoffe in der Pflanze transportiert werden können. Zum einen hängt es mit dem Zustand des Stoffes ab. Ethylen zum Beispiel ist ein Gas das nicht über das Xylem oder das Leitbündel übertragen werden kann. Andere Wachstums­regulatoren werden von Zelle zu Zelle übertragen, während wieder andere den Gasraum zwischen den Zellen (interzellulärer Gasraum) nutzen.

Der Transportweg hat einen grossen Einfluss auf die Geschwindig­keit der Übertragung und somit auch auf die Auswirkungen die diese Signalstoffe auslösen. Einige Wirkungen treten unmittelbar nach der Zugabe der Botenstoffe auf, während andere Signals­toffe erst nach Stunden oder Tagen Wirkung zeigen. Aus diesen Befunden hat man versucht Rückschlüsse auf die Wirkungsweise zu ziehen und den Transport innerhalb der Pflanze zu erklären.

Heute weiss man sehr viel über die Botenstoffe einer Pflanze. Dank hoch entwickelter Trenn- und Nachweisverfahren wie der Gaschromatographie (HPLC), der Massenspektroskopie oder der Autoradiographie kann man Wirkung, Konzentration und Effekte beschreiben und weiter untersuchen. Doch auch mit der heutigen Technik ist es nicht ganz möglich alle Fragen rund um Signal und Botenstoffe zu beantworten. Vieles bleibt offen und konnte bisher noch nicht beantwortet werden. Man weiss z.B. nur sehr wenig über die Übertragung innerhalb der Pflanze, man konnte bisher auch nur vermuten ob diese Stoffe in den Zellen gespeichert werden auch ständig aktiv sind. Auch die Wechselwirkung mit anderen Stoffen ist noch nicht völlig geklärt. Man weiss bisher nur, dass vor allem Calciumionen einen grossen Ein­fluss auf die Wirkungsweise von Phytohormonen haben.

Man weiss heute auch, dass Phytohormone eine Art Vermittler zwischen äusseren Bedingungen wie Licht, Temperatur oder Wellenlänge und den Reaktionen der Pflanzen sind. Das beste Beispiel ist der „Phototropismus“.

Jeder kennt den Effekt wenn sich eine Pflanze dem Licht zuwendet und einen Teil ihres Stammes zum Licht biegt.

X DogDieser Effekt wird durch die chemische Komponentengruppe der „Auxine“ ausgelöst, würde man jetzt den Transport von Auxinen in der Pflanze mit einem Glimmerplätt­chen (eine Art Steckscheibe) unterbrechen würde dieser Effekt nicht auftreten und die Pflanze würde weiter, vom Licht unabhängig nach oben wachsen.

Nachgewiesen ist ebenfalls, dass Phytohormone einen Einfluss auf die Gentranskription bzw. Translation (DNA Replikation) haben, aber man kann diesen Vorgang noch nicht völlig erklären. Man merkt wie komplex die Vorgänge in einer Pflanze ablaufen, wie die Räder ineinander greifen und wie exakt jeder Prozess innerhalb einer Zelle und in der gesamten Pflanze abgestimmt ist. Jeder Eingriff in die Hormonsynthese wie z.B. das Feminisieren, hat Auswirkungen auf die gesamte Pflanze.

Botaniker und Molekularbiologen haben herausgefunden, dass man auch synthetisch hergestellte Phytohormone und Stoffe einsetzen kann, um Pflanzen zu steuern oder um die Hormonsynthese zu beeinflussen.

Das bekannteste aber gleichzeitig auch ein sehr toxisches Mittel ist wohl „Dioxin“, das auch für uns Menschen gefährlich sein kann. Es gibt Unkrautvernichtungsmittel welche die Auxinsynthese steigern. Unkraut und andere ungewollte Pflanzen wachsen sich praktisch tot, da sie unaufhörlich nach oben schiessen, keinen Halt mehr finden und irgend­wann umfallen.

Eine andere Art der Beeinflussung ist das Feminisieren von Cannabis. Durch die Gabe von Silberionen (Ag+) blockiert man die Ethylensyn­these und gibt der weiblichen Pflanze das Signal männliche Blütenstände auszubilden. Viele Breeder arbeiten immer noch mit Silbernitrat und Natriumthiosulfat, dabei gibt es einen Stoff, der viel besser und vor allem spezifischer auf die Ethylensynthese wirkt. Ich stehe in Kontakt mit einem Schweizer Breeder, der sehr viel in dieser Richtung experi­mentiert und eine Lösung für eine bessere Ethylenblockierung gefunden hat. Ich kann vorweg nehmen, dass nicht Colliodidsilber und Acetyl-säure gemeint ist. Wenn ich den Botenstoff Ethylen näher behandle, werde ich nochmals auf diese neue Chemikalie und deren Rolle bei der Feminisierung eingehen.

Die heute bekannten Boten und Signalstoffe sind in sechs verschie­dene Molekülklassen eingeteilt

Auxine, Cytokinine, Gibberelline, Abscis­insäure, Jasmonate und Ethylen/Äthylen.

Weit verbreitet ist die Annahme, dass z.B. Auxin oder Gibberelline zwei Phytohormone sind. Das ist falsch. Auxin und Gibberelline sind nur die Gruppen, nicht die einzelnen Hormone an sich. Die Klasse der Gibberelline besteht z.B. aus über 100 Gibberellinearten die sich chemisch nur sehr wenig unterscheiden aber in ihrer Wirkung ganz unterschiedlich sind. Man bezeichnet die einzel­nen Arten mit G1, G2, G3, usw. Interessant sind vor allem G4 und G9, da diesen einen grossen Einfluss auf die Geschlechtsausprägung nach­gesagt wird.

Die verschiedenen Hormonklassen unterscheiden sich natürlich durch die Wirkung, durch die Transportwege innerhalb der Pflanze und auch ein wenig durch die Grösse der Moleküle an sich.

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