SP1: Auswirkungen von Stress-Genotyp-Interaktionen auf die Ober- und Unterirdische Kohlenstoffallokation, Nährstoffnutzungseffizienz und Prozesse in der Wurzelzone

Projektbeschreibung

Es besteht ein grundlegendes Defizit im Verständnis dafür, wie sich die Ressourcennutzungseffizienz und deren Verteilung zwischen ober- und unterirdischen Pflanzenteilen unter gleichzeitiger Einwirkung multipler Stressfaktoren verhalten, die infolge des beschleunigten Klimawandels künftig voraussichtlich häufiger auftreten werden.

SP1 zielt darauf ab, eine verbesserte wissenschaftliche Grundlage für zukünftige Fortschritte in der Züchtung zu schaffen, indem zentrale Merkmale für eine gute Pflanzenleistung unter günstigen Bedingungen sowie solche identifiziert werden, die zur Toleranz gegenüber einzelnen und kombinierten Stressfaktoren beitragen.

Während die phänotypische Plastizität oberirdischer Pflanzeneigenschaften seit über einem Jahrhundert im Fokus der agronomischen Forschung steht, sind vergleichbare Ansätze zur Untersuchung von Wurzeleigenschaften bislang selten. Eine detaillierte Phänotypisierung oberirdischer Merkmale (Chlorophyllfluoreszenz, stomatäre Leitfähigkeit, Stickstoffernährungsindex, δ¹³C and δ¹⁵N) sowie unterirdischer Merkmale (Wurzelmorphologie, Anatomie, Osmolyte, Mykorrhizierung, Mucilage-Sekretion, enzymatische Aktivität der Rhizomikrobiota) wird in systematischen Feld- und Gewächshausstudien eingesetzt, um die Verteilung von Kohlenstoff (C) und Trockenmasse sowie die Nährstoffnutzungseffizienz ober- und unterirdisch zu untersuchen, einschließlich Abwehrmerkmalen, die die Qualität der oberirdischen Biomasse beeinflussen.