Pflanzenhormone

Pflanzenhormone, auch Phytohormone, von Pflanzen in sehr geringen Mengen gebildete Verbindungen, die sowohl für die Koordination und Steuerung von Stoffwechsel- und Entwicklungsvorgängen als auch für die Reaktion auf Umwelteinflüsse verantwortlich sind.

Als erstes Pflanzenhormon wurde die vor ihrer chemischen Identifizierung Auxin genannte β-Indolylessigsäure (auch Indol-3-essigsäure) entdeckt; ihre Existenz hatte bereits Charles Darwin vermutet. Das Hormon stimuliert das Wurzelwachstum und steuert die Sprossentwicklung.

Die Gibberellinsäure, ein Pflanzenhormon aus der Gruppe der Gibberelline, ist ein dynamisches Wachstumshormon, das beispielsweise die Samenkeimung beschleunigt und die Pflanzen im Frühjahr nach der Überwinterung zu kräftigem Wachstum anregt. Gegenspieler der Gibberellinsäure ist die Abscisinsäure. Sie leitet im Herbst den Blattfall ein, hält die Pflanzen in der Winterruhe und veranlasst die Spaltöffnungen der Blätter, sich bei Trockenstress rasch zu schließen.

Die Cytokinine, deren Struktur sich von den Nucleinsäuren ableitet, fördern die Zellteilung und verzögern die Alterungsprozesse in den Blättern. Das Ethylen hingegen kontrolliert das Altern von Pflanzen, insbesondere das Reifen („das Altern”) von Früchten. Ohne Ethylen würden Bananen grün bleiben und nicht in wenigen Tagen reifen.

Die Brassinosteroide, eine weitere Hormonklasse, entfalten ihre Wirkung in weitaus geringerer Konzentration als Gibberelline oder Cytokinine. Sie stimulieren zwar in ähnlicher Weise die Zellteilung, aber über einen anderen Weg, möglicherweise über die Genexpression, also die Proteinsynthese.

Erst 1987 wurde die Salicylsäure als Pflanzenhormon identifiziert, obwohl man die Substanz als weit verbreiteten Inhaltsstoff seit langem kannte. Sie steuert als so genanntes Calorigen bei den Aronstabgewächsen die Wärmeentwicklung im Blütenkolben, der daraufhin durch seinen starken Geruch die zur Bestäubung wichtigen Insekten anlockt. Salicylsäure leitet außerdem Abwehrreaktionen der Pflanze ein: Schädlingsbefall oder eine Infektion lassen den Salicylsäurepegel bis auf das Hundertfache steigen, ein Signal für die Auslösung der biochemischen Abwehr.

Auch ein feiner Duftstoff, der vom Jasmin bekannte Jasmonsäure-Methylester, fungiert als Pflanzenhormon. Ähnlich der Abscisinsäure hemmt sie Entwicklungsvorgänge und wird bei akuten Stresssituationen gebildet.

Ein weiteres Pflanzenhormon macht insofern eine Ausnahme, als es – vergleichbar mit tierischen Hormonen – ein Protein ist, das aus etwa 18 Aminosäuren besteht: Das Systemin wird nach der Verletzung eines Pflanzenteiles gebildet und überträgt die daraufhin einsetzende Schutz- und Abwehrreaktion wie ein Botenstoff auch auf nicht befallene Pflanzenteile. Dieses Phänomen nennt man systemische Immunisierung.

Auch wenn die durch Pflanzenhormone hervorgerufenen Reaktionen weitgehend bekannt sind, fehlen immer noch wichtige Erkenntnisse über die Interaktion der Hormone untereinander und über die biochemischen Abläufe bei der Genaktivierung.