Endbericht

Mittels mehrstufiger Analyseverfahren und technologischer Weiterentwicklungen innerhalb dieses Projektes ist es der Forschungsgruppe um Stefanie Wienkoop gelungen einen bisher weitestgehend unbekannten molekularen Mechanismus zu beschreiben. Dieser spielt bei Leguminosen, wie z.B. Erbse und Bohne, im Zusammenhang mit verbesserter Trocken-stresstoleranz eine wesentliche Rolle.

 Leguminosen können eine für sie vorteilhafte Interaktion (Symbiose) mit Bodenbakterien (Rhizobien) eingehen. Die Forscher konnten nachweisen, dass diese Pflanzen-Rhizobien-Interaktion hier eine Schlüsselrolle spielt. Ein Alterungsprozess der Blätter, der durch Wassermangel in Pflanzen normalerweise induziert wird, kann durch Interaktion mit Rhizobien, verlangsamt werden. Dieser verlangsamte Alterungsprozess wird auch als “stay-green” (grün-bleib) Effekt bezeichnet und ist in der Agrarwissenschaft schon länger bekannt, jedoch bisher nicht physiologisch verstanden.

Trockenstress ist eine der Hauptursachen für Ernteverluste und spielt im Zuge von Klimaänderungen eine immer bedeutendere Rolle. Leguminosen sind die Hauptnahrungsquelle für die Proteinzufuhr bei Mensch und Tier. Die gezielte Anwendung von spezifischen Bodenbakterien an Stelle von stickstoffhaltiger Fertilisation kann, neben der erhöhten Trockenstresstoleranz, auch Kosten senken ohne Wachstum und Ertrag der Pflanzen zu verringern.

Neben einer durch die symbiotische Interaktion beeinflussten, molekularen Grundeinstellung der Pflanzen (ähnlich einer Impfung), fand das Forscherteam potentielle Schlüssel-moleküle, die auch bei biotechnologische Verfahren zur verbesserten Trockenstresstoleranz ihre Anwendung finden könnten. Diese sind möglicherweise auch auf andere Pflanzenfamilien übertragbar. Einige der Schlüsselmoleküle wurden bereits für weiter Untersuchungen ausgewählt.