Ziel dieses Projekts ist es, Signalkomponenten der systemisch erworbenen Resistenz (SAR) in Arabidopsis thaliana und einer Mutante, eds1, welche nicht mehr in der Lage ist, SAR Signale zu produzieren oder zu transportieren, zu identifizieren. EDS1 abhängige Peptide, Lipide und polare niedermolekulare Stoffe werden mit massenspektrometrischen Methoden identifiziert. Danach wird in verschiedenen (Nutz)Pflanzen untersucht, ob die so identifizierten möglichen SAR Komponenten Resistenz gegen Krankheitserreger auslösen. Des Weiteren wird der Einfluss von SAR Signalen auf Prozesse wie z.B. Trockenresistenz untersucht.
Ziel dieses Projekts ist es, Signalkomponenten der systemisch erworbenen Resistenz (SAR) in Arabidopsis thaliana und einer Mutante, eds1, welche nicht mehr in der Lage ist, SAR Signale zu produzieren oder zu transportieren, zu identifizieren. EDS1 abhängige Peptide, Lipide und polare niedermolekulare Stoffe werden mit massenspektrometrischen Methoden identifiziert. Danach wird in verschiedenen (Nutz)Pflanzen untersucht, ob die so identifizierten möglichen SAR Komponenten Resistenz gegen Krankheitserreger auslösen. Des Weiteren wird der Einfluss von SAR Signalen auf Prozesse wie z.B. Trockenresistenz untersucht.
Die Wasseraufnahme von Pflanzen gehört aus methodischen Gründen zu den am wenigsten erforschten Bereichen der Ökophysiologie. Mit neu entwickelten Miniatursaftflusssystemen soll die Wasseraufnahme von drei wichtigen Nutzbaumarten (Kiefer, Buche, Pappel) in situ an Altbäumen gemessen werden, und oberflächenbezogene Wasseraufnahmeraten in Beziehung zu steuernden Umweltvariablen (Bodenfeuchte, vpd, Strahlung) gesetzt werden. An denselben Wurzeln werden Xylem-Wasserpotentiale, die anatomische Struktur von Periderm und axialem Leitgewebe, die CavitationsGefährdung (nach Sperry) und der Suberin- und Lignin-Gehalt der Periderm-Zellwände (mittels Methanol-Borontrifluorid bzw. Thiacidolyse) gemessen, um pflanzliche Einflussgrößen der radialen (Lpr) und axialen hydraulischen Leitfähigkeit (Kh) der Wurzel zu erfassen. Durch den Vergleich von Baumarten mit unterschiedlicher Trockenheitsempfindlichkeit (Kiefer vs. Buche) und hoher bzw. niedriger Transpirationsrate (Pappel vs. Kiefer) soll geklärt werden, ob (1) hohe Transpirationsraten mit hohen Wurzelwasseraufnahmeraten und großen radialen Wurzel-Leitfähigkeiten verbunden sind, (2) trockenheitsempfindliche Baumarten eine höhere Cavitationsempfindlichkeit ihrer Feinwurzeln aufweisen, und (3) Baumwurzeln sich durch Änderungen von hydraulischer Leitfähigkeit und Wurzeloberflächenentwicklung an Bodentrockenheit anpassen können.
Laborexperimente mit verschiedenen Pflanzenarten (darunter Waldbäume) belegen, dass Feinstaubablagerungen auf Blättern oder Nadeln die Transpiration der Pflanzen erhöhen und zu einer schlechteren Wassernutzungseffizienz führen. Die Übertragbarkeit dieser Befunde soll anhand von Proben aus dem Freiland, z. B. Standorte des Forstlichen Umweltmonitoring, mit unterschiedlich hoher Feinstaubbelastung überprüft werden. Die Wassernutzungseffizienz von Bäumen ist entscheidend für die Trockenheitsresistenz und damit für die Anpassungsfähigkeit von Wäldern an den Klimawandel, insbesondere an gehäufte Hitze und Trockenheit in der Vegetationsperiode. Bestätigen die Experimente den Zusammenhang zwischen Feinstaubablagerungen auf Blättern und Nadeln und der Wassernutzungseffizienz, so wäre dies neben gesundheitlichen Wirkungen ein wesentlicher weiterer Grund, Feinstaub in der Außenluft zu mindern. Zentrale zu bearbeitende Fragen: Wirkt Feinstaub negativ auf den Wasserhaushalt von Bäumen und Waldökosystemen? Besteht ein direkter Zusammenhang zwischen Luftverschmutzung und Trockenheitsschäden? Lassen sich entsprechende Gewächshausbeobachtungen im Freiland bestätigen?