Perfektes Timing

Seit Ende November blühen die Schlüsselblumen neben meiner Garage, in den letzten Tagen sogar bildschön im Schnee. In der Pflanzbeschreibung stand eigentlich „Blühzeit März/April“. Haben die sich also vertan? Woher wissen die Pflanzen in meinem Garten eigentlich , wann es Zeit für die Blüte ist?

Es liegt nahe, dass Licht und Temperatur eine Rolle spielen. Andererseits blühen ja nicht alle gleichzeitig, wenn es besonders hell und warm ist, wie die Primeln zeigen. Die Christrosen blühen auch ganz wunderbar – und für die ist das sogar „normal“.

Helleborus niger, die Christrose, im Schnee.

Der geheime Bote

Das Geheimnis der Blühinduktion hat Wissenschaftler wirklich lange beschäftigt – und einige sicher zur Verzweiflung getrieben. Man hatte früh (schon in den 1930ern) beobachtet, dass ein Lichtsignal die Blüte einleitet, und zwar über Rezeptoren in den Blättern. Aber wie kommt dieses Signal im Spross an, dort wo aus Stammzellen neue Strukturen wachsen müssen? Es musste irgendeinen Botenstoff geben, der den Befehl zur Blütenbildung weiterträgt. Die Wissenschaftler einigten sich auf den Namen Florigen. Und dann passierte lange Zeit – wenig.

Die Krokusse kommen mit wenigen Lichtstunden aus.

Immerhin fand man heraus, dass in verschiedenen Pflanzen unterschiedliche Tageslängen die Blütenbildung auslösen. Neben den Langtagpflanzen, die erst blühen, wenn mehr als 12 Stunden Tageslicht herrscht, gibt es auch Kurztagspflanzen und einige, denen die Tageslänge egal ist.

Leuchtquallen für die Pflanzenforschung

Bei Langtagspflanzen konnten die Forscher zeigen, dass ein bestimmtes Gen erst 12 Stunden nach Tagesanbruch abgelesen wird. Das Produkt (eine Boten-RNA) muss von bestimmten lichtabhängigen Proteinen stabilisiert werden – sonst wird es gleich wieder abgebaut. Scheint also 12 Stunden nach Tagesanbuch noch immer die Sonne, wird aus der Boten-RNA ein Protein mit Namen CONSTANS, das wiederum die Ablesung eines weiteren Gens (Flowering Locus T, kurz FT) „freigibt“. Aber wie dieses kleine Eiweißmolekül vom Blatt aus die Blütenbildung startet, blieb lange ein Rätsel. 2007  – nach über 70 Jahren Suche mit vielen Rückschlägen – fanden deutsche Forscher schließlich den heiligen Gral der Pflanzenphysiologie: Das Florigen. Dafür benutzten sie einen nobelpreisgekrönten Trick: Sie verkuppelten das FT-Protein mit einem grün fluoreszierenden Eiweiß aus einer Qualle. Jetzt konnten sie im Mikroskop zusehen, wie ihr „Florigen“ tatsächlich bis in den Wachsumskegel der Pflanze wanderte. Heureka! Oben vereint es sich mit einer Art zellulärem „Türsteher“ (FD) um dann mit ihm zusammen endlich die Blütenbildung voranzutreiben.

Kalter Weckruf

Und was ist mit den anderen Pflanzentypen? Und den Primeln? FT und FD bringen alle Blütenpflanzen zum blühen.   Aber die Mechanismen zur Bildung von FT können trotzdem individuell unterschiedlich sein. Daran wird viel geforscht, auch weil es für die Nutzpflanzenzucht natürlich toll wäre, den Pflanzen einen geeigneten Blühzeitpunkt vorzugeben. Einige Pflanzen brauchen eine Kältephase, damit es später zur Blüte kommt. Diesen Vorgang, bei dem ein Kältereiz in die Steuerung der Blütezeit eingreift, nennt man Vernalisation. Die erklärt jedenfalls, warum meine seit Jahren auf der Fensterbank gehegten Amaryllis nie wieder blühen – die bräuchten nämlich zwischendurch ein paar Wochen niedrigere Temperaturen. Frostfrei, hell, aber kühl- sowas hab ich leider nicht im Angebot.  

Zu jung zum Sex

Manche Pflanzen, wie die majestätische Königskerze, blühen erst ab dem zweiten Jahr ihres Erscheinens – obwohl Temperatur und Tageslänge vielleicht passend wären. Im ersten Jahr sieht man nur eine flach am Boden sitzende Blattrosette. Die Pflanze kommt erst in höherem Alter in die „Pubertät“ in der sie in die Höhe schießt und Geschlechtsorgane bildet.  Die innere Uhr dafür bildet eine speziellen Abschrift aus dem Erbgut, eine Mikro-RNA. Die ist nicht sehr stabil, eher so das Thermopapier der Erbsubstanz. Man kann darauf hoffen, dass sie zur nächsten Steuererklärung noch lesbar ist, aber als Archivmaterial ist es ungeeignet. Im Laufe ihres Lebens verliert die Pflanze immer mehr davon, und erst wenn nur noch wenige miRNA-Reste vorhanden sind, greifen Kältereiz und „Photoperiodismus“, also die innere Pflanzenuhr nach Belichtungsdauer – und schon schießt der Spross. Einjährige können darauf natürlich keine Rücksicht nehmen – sie setzen bei guten Lichtverhältnissen alles auf eine Karte und blühen los.

Unbeugsames Mauerblümchen

Das Gänseblümchen tupft den Rasen schon seit Mitte Januar mit seien Blüten.

Zurück zu den Primeln. Die sind offenbar Kurztagspflanzen. Wobei eigentlich müsste es heißen: Langnachtpflanzen. Denn für die Blühinduktion ist gar nicht die Tageslichtlänge entscheidend, sondern die Länge der Dunkelphase, wie man leider erst nach der Namensgebung herausfand. Und weil es so mild war und lange dunkel, gab es für die Schlüsselblumen keinen Grund, mit der Blüte zu warten. Bei der Recherche zu diesem Artikel habe ich auch über mein geliebtes Gänseblümchen noch etwas gelernt: Ganz im Sinne seiner unkomplizierten Unverwüstlichkeit ist es eine „Tagneutrale Pflanze“. Die Nachtlänge ist ihm herzlich egal. Und weil es zwar erst Januar, aber nicht besonders kalt ist, blüht es schon wieder – noch vor den Schneeglöckchen. Respekt.

Das Großblütige Schneeglöckchen (Galanthus elwesii) steht noch in den Startlöchern.

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