En signal från cellväggen avgör att, i mörkret, frön växer till långa gula groddar, istället för att grönska och bilda löv. Signalen som slår på mörkerprogrammet i plantutvecklingen har hittills inte identifierats. Tidigare studier hade visat att dessa processer involverar fotoreceptorer inuti växtceller. En viktig signal utanför cellerna har nu beskrivits av teamet av prof Dr Ute Krämer och Dr Scott Sinclair vid Ruhr-Universität Bochum, i samarbete med Prof Dr Dominik Begerow, likaså från Bochum, samt kollegor från Australien, Frankrike, Schweiz, och från Max Planck Institute of Plant Breeding Research i Köln, i journalen Aktuell biologi . Artikeln publicerades online den 2 november, 2017.

Cellväggsfunktionen innebär mer än bara stabiliserande celler

"Cellväggar anses ofta vara död materia som gör cellerna stabila, säger Ute Krämer, Chef för institutionen för molekylär genetik och växtfysiologi. "Denna syn har förändrats under de senaste åren." Den aktuella studien visar att cellväggen hos växter kan växla mellan olika utvecklingsprogram.

Forskarna analyserade flera mutanter av Arabidopsis thaliana, vars cellväggar har en atypisk sammansättning. De jämförde sin mörka utveckling med den hos växter som inte hade några genetiska förändringar.

Mörkerprogrammet säkerställer plantans överlevnad

En normal Arabidopsis thaliana med en intakt cellvägg bildar groddar i mörker, kännetecknas av en långsträckt, etiolerad odlad form. "Således, fröplantan har bättre chans att nå jordens yta för att fånga ljus, som är avgörande för fotosyntesen, innan energireserverna som lagras i fröet tar slut, " förklarar Scott Sinclair.

Vissa mutanter med specifika förändringar i cellväggssammansättningen hade inte förmågan att slå på mörkerprogrammet. I mörkret, de utvecklades precis som vanliga växter gör i ljus. Ytterligare analyser visade att dessa växter saknade vissa metaboliska nedbrytningsprodukter av pektin, en komplex sockermolekyl som används som gelningsmedel för att göra sylt. Forskarna antar att växtceller använder dessa metaboliska produkter för att kommunicera till andra växtceller att plantan är omgiven av mörker.