Dunkelfärbung von Chili-Früchten: eine Stressantwort auf Licht und kühle Temperaturen?

Die linke und der Sonne zugewandte Seite der Chili-Frucht ist durch Anthocyane dunkel gefärbt.


Der Garten ist ein hochspannendes Terrain für pflanzenökologische Beobachtungen bei Kulturpflanzen. Vor einigen Tagen ist mir ein Phänomen begegnet, welches ich schon ein paar Mal – allerdings relativ oberflächlich – beobachtet habe. An einigen meiner Chili-Pflanzen färben sich gegen Ende des Sommers die erst noch grünen Früchte dunkel und zwar nur an einer Seite der Frucht. Dies habe ich an den Früchten der Sorte Lemon Drop beobachtet, die zur Chili-Art Capsicum baccatum gehört. Normalerweise ist die reife Frucht bei dieser Sorte zitronen-gelb gefärbt. Da die Färbung nur an einer Fruchtseite auftritt und zwar tendenziell an der sonnenexponierten Seite (nach Süden bzw. oben ausgerichtet), scheint die Lichtexposition die wahrscheinlichste Erklärung. Warum aber färben sich die Pflanzen dann erst gegen Ende des Sommers dunkel ein? Die Beobachtung habe ich gegen Ende August bzw. Anfang September gemacht und hier wurden die Nächte kühler. Es könnte also sein, dass die Interaktion von Licht und Temperatur die Anthocyanbildung ausgelöst hat. Eine weitere Beobachtung, die ich gemacht habe, ist dass die Früchte auf der Oberseite in der morgendlichen Frühe stark von Tauwasser benetzt waren aber nicht oder sehr viel weniger stark auf der Unterseite. Da Wasser bei geringen Temperaturen kondensiert, wäre dies ein Indiz für die Hypothese einer Interaktion der Faktoren Licht und Temperatur.

Beobachtung von Farbreaktionen on Chili-Früchten im Garten an der Sorte Lemon Drop.

Mögliche Erklärungen und Bedeutung für die Stresstoleranz

Die von mir gemachten Beobachtungen sind alleine natürlich nicht geeignet, um valide Aussagen zu machen. Eine Recherche in der Fachliteratur kann die gemachten Hypothesen aber stärken oder schwächen. Generell spielen Licht und Temperatur für die Anthocyan-Expression eine wichtige Rolle und sie können eine Anpassung an Umweltstress – Photooxidation durch Licht und Kältestress – in Pflanzen sein (Chalker-Scott, 1999). Für die Ackerschmalwand Arabidopsis thaliana wurde herausgefunden, dass Gene, die an der Anthocyansynthese beteiligt sind, in Abhängigkeit von Licht und Temperatur expremiert werden (Leyva et al., 1995). Außerdem gibt es eine Studie, die zeigen konnte, dass in einer violetten und damit anthocyanreichen Chili-Sorte der durch Licht ausgelöste oxidative Stress geringer ist als in Chilisorten, die keine Anthocyane in den Früchten expremieren (Ou et al., 2013). Dies sind interessante Indizien für meine Hypothese, die sich letztendlich aber nur experimentell überprüfen ließe. Im Hinblick auf den Klimawandel brauchen wir sehr wahrscheinlich Kulturpflanzen, die besser mit Stress durch Licht und Temperatur umgehen können. Die stressabhängige Anthocyanbildung könnte hier eine spannnende Eigenschaft sein.

Literatur

Chalker-Scott, L., 1999. Environmental significance of anthocyanins in plant stress responses. Photochem. Photobiol. 70, 1–9.

Leyva, A., Jarillo, J.A., Salinas, J., Martinez-Zapater, J.M., 1995. Low temperature induces the accumulation of phenylalanine ammonia-lyase and chalcone synthase mRNAs of Arabidopsis thaliana in a light-dependent manner. Plant Physiol. 108, 39–46.

Ou, L., Zhang, Z., Dai, X., Zou, X., 2013. Photooxidation tolerance characters of a new purple pepper. Plos One 8, e63593.

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