SP5: **Kombinierte Auswirkungen von Setosphaeria turcica und abiotischen Stressfaktoren** auf Maisgenotypen

Wie verhalten sich Pflanzenkrankheiten, wenn Kulturpflanzen bereits unter Trockenheit und Nährstoffmangel leiden? SP5 untersucht, wie das Maispathogen Setosphaeria turcica mit Trockenheit und Stickstoffmangel interagiert und wie diese kombinierten Stressfaktoren Pflanzengesundheit, Ertrag und Kornqualität beeinflussen. Dieses Teilprojekt zielt darauf ab zu verstehen, warum mehrere Stressfaktoren häufig überproportional große Schäden verursachen, indem Feldexperimente, physiologische Analysen und Pflanzenmodellierung miteinander kombiniert werden.

Projektbeschreibung

In landwirtschaftlichen Feldern sind Kulturpflanzen selten nur einer einzelnen Herausforderung ausgesetzt. Stattdessen erleben sie häufig eine Kombination aus Umweltstress und Pathogenbefall. SP5 konzentriert sich auf eine solche Interaktion: das Blattpathogen Setosphaeria turcica, das die Turcicum-Blattdürre in Mais verursacht, sowie dessen Wechselwirkung mit Trockenheit und Stickstoffmangel in gemäßigten und tropischen Maissorten.

Die zentrale Forschungsfrage ist, wie diese Stressfaktoren miteinander interagieren und ob ihre kombinierten Effekte stärker ausfallen als es auf Basis der einzelnen Stressoren zu erwarten wäre. Insbesondere untersucht das Teilprojekt, ob beschleunigte Seneszenz ein zentraler Mechanismus ist, der abiotischen Stress und Krankheitsintensität miteinander verknüpft. Das Verständnis dieser Interaktion ist von entscheidender Bedeutung, da die Seneszenz direkt die Photosynthese, die Vitalität der Pflanzen und letztlich den Ertrag beeinflusst.

Zur Beantwortung dieser Fragen kombiniert SP5 Gewächshaus- und Klimakammerexperimente mit mehrjährigen Feldversuchen in kontrastierenden Produktionsumgebungen, d. h. in gemäßigten und tropischen Klimazonen.

Two people in lab coats, gloves, and masks spray maize plants growing in pots inside a glasshouse as part of crop modelling research for climate-resilient agriculture.

Kommerzielle Maishybride mit unterschiedlicher Anfälligkeit gegenüber Trockenheit und S. turcica werden analysiert, um genotypspezifische Reaktionen zu erfassen. Dabei werden physiologische und biochemische Merkmale wie Chlorophyllgehalt, Proteingehalte, antioxidative Aktivität, Phenolverbindungen, Ligningehalt sowie die photosynthetische Leistungsfähigkeit erfasst, zusammen mit Parametern der Krankheitsentwicklung, des Wachstums und des Ertrags.

Die resultierenden Datensätze werden genutzt, um zentrale physiologische Prozesse zu identifizieren, die Multistress-Reaktionen steuern, und diese Mechanismen in prozessbasierte Pflanzenmodelle zu integrieren. Durch die Kombination von Pflanzenphysiologie, Pflanzenpathologie und Modellierung liefert SP5 essenzielle Erkenntnisse für die MultiStress-Forschungsgruppe und trägt dazu bei, die Vorhersagen der Pflanzenleistung unter zunehmend variablen Klimabedingungen zu verbessern.

Forschungsteam SP5

A woman with wavy blonde hair wearing a grey jumper is smiling, standing in front of tall green plants indoors, evoking an ecophysiology lab where crop modelling or maize research might take place.

Dr. Pfordt

Pflanzenpathologie

A middle-aged man with grey hair and a beard is smiling while standing in front of tall green plants, reflecting his passion for Ecophysiology and Multi-Stress Research to improve food security.

Dr. Koopmann, CoA

Pflanzenpathologie

A man with grey hair and a beard stands outdoors in a city square, wearing a scarf and brown jacket. People and a blue building are visible in the background, suggesting a gathering focused on food security initiatives.

Prof. Rötter

TROPAGS

A man with red hair and a beard, wearing a light blue collared shirt, stands in front of a blurred background, representing MultiStress Research focused on food security and resilient crops like maize.

Dr. Hoffmann

TROPAGS

A man with short curly hair, medium brown skin, and a trimmed moustache, wearing a light blue collared shirt, smiles slightly against a white background—reflecting his passion for MultiStress Research in crop modelling.

Dr. Tesfaye, CoPa

AGRA

Dr. Emitaro, CoPa

JOOUST

A man with a shaven head wearing a light blue collared shirt looks directly at the camera against a plain, light background, embodying expertise in climate-resilient agriculture.

Dr. Onyango, CoPa

JOOUST

A young woman with light brown hair, wearing a cream-coloured top and gold necklaces, smiles in front of green leafy plants—reflecting her passion for Ecophysiology and MultiStress Research to advance food security.

Huß, PhD

Pflanzenpathologie

A man with short hair, a beard, and glasses is facing the camera, standing indoors in front of a doorway with light-coloured walls, possibly preparing for a day of maize ecophysiology or MultiStress Research.

Mugarura, PhD

TROPAGS

A person with short, plaited hair wearing a navy blue collared shirt looks straight at the camera against a plain white background, embodying the focus and determination found in ecophysiology and crop modelling research on maize.

Adera, PhD

Pflanzenpathologie

A man with a beard and short hair, wearing a yellow Reebok t-shirt, stands outdoors in front of tall green plants—an ideal backdrop for discussions on Climate-Resilient Agriculture.

Heise, TA

Entomologie & Pflanzenpathologie

Schnellnavigation → MultiStress Forschungsverbund (FOR 6101)

Machen Sie sich vertraut mit dem Zentralen Projekt, dem Koordinationsprojekt und den 6 Teilprojekten.

Mitglieder

A glasshouse showcasing climate-resilient agriculture, with tall green plants inside, two large water tanks on either side, and a partly cloudy sky above.

ZP – Zentrales Projekt

Experimente, Datenhub und Synthese der Ergebnisse

Über ZP informieren

Microscopic view of a plant root with thin, branching root hairs against a light pink background, highlighting structures crucial to ecophysiology and Multi-Stress Research.

SP1

Auswirkungen von Stress-Genotyp-Interaktionen auf die ober- und unterirdische Kohlenstoffallokation, die Nährstoffnutzungseffizienz und Prozesse in der Wurzeltiefe

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A potted maize plant is positioned in front of a black backdrop, with a camera on a tripod set up to photograph it in a glasshouse for ecophysiology research.

SP2

Untersuchung der physiologischen, biochemischen und molekularen Reaktionen von Mais auf gleichzeitige biotische und abiotische Stressfaktoren

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Several potted maize plants growing in a controlled environment chamber with green trays and reflective metal walls, supporting MultiStress Research and crop modelling studies.

SP3

Molekulare Anpassung an kontrastierende Stressregime

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A close-up of a green leaf with round holes and bite marks, held by a brown clip—an example studied in MultiStress Research to advance climate-resilient agriculture, with potted plants blurred in the background.

SP4

Kombinierte Auswirkungen von Stängelbohrern und abiotischen Stressfaktoren auf kommerzielle Maishybride

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Close-up of a maize leaf with brown streaks and discolouration, indicating signs of disease or stress—valuable insight for MultiStress Research and climate-resilient agriculture—with other maize plants and a clear sky in the background.

SP5

Kombinierte Effekte von Setosphaeria turcica und abiotischen Stressfaktoren auf Maisgenotypen

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A dirt path runs between tall rows of green maize plants under a clear blue sky, highlighting the role of crop modelling in advancing food security.

SP6

Integration der Genetik in Pflanzenwachstumsmodelle zum Verständnis der Genotyp-Reaktion auf kombinierte (abiotische + biotische) Stressfaktoren und Modellsynthese

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