RT Dissertation/Thesis
T1 Identifizierung und Quantifizierung von Trockenstressreaktionen an ausgewählten Zierpflanzenkulturen
A1 Krato,Theresa
WP 2013/12/16
AB Die vorgelegte Dissertation befasst sich mit der Entwicklung eines praxistauglichen Screening-Verfahrens zur Identifizierung trockenstresstoleranter Genotypen von Zierpflanzen. Damit sollen Voraussetzungen zur Wassereinsparung in der Produktion, zur Ausdehnung der Märkte auf wärmere Regionen und zur Verbesserung der Transporttoleranz geschaffen werden.
Die Untersuchungen wurden schwerpunktmäßig an Genotypen von Petunia Cultivars und Impatiens Neu Guinea Grp. durchgeführt. Hierbei wurden folgende Ergebnisse erzielt: 
1. Das im Rahmen von Dehydrierungsexperimenten erarbeitete artspezifische Boniturschema basiert auf einer exakten Beschreibung des Welkeverlaufs. Bewertet wird der Welkegrad mit Hilfe von Boniturnoten (Note 1 bis 9). Berücksichtigt wurde dabei neben der Blattstellung auch die Oberflächenbeschaffenheit und Farbe der Blätter. Das Schema erwies sich in den Untersuchungen als hinreichend objektiv und präzise. Mit seiner Hilfe konnten die Genotypen hinsichtlich ihrer Trockenstresstoleranz bewertet werden.
2. In Klimakammern wurden die Genotypen unter standardisierten Bedingungen ausgetrocknet. Dabei wurde sowohl der Wasserverlust im Substrat festgehalten, wie auch das Auftreten von Welke. Die Dehydrierungsexperimente wurden hinsichtlich der Klimabedingungen (Temperatur, Luftfeuchte und Bestrahlungsstärke) und des Spross- und Substratvolumenverhältnisses so gestaltet, dass die Boniturnote 9 je nach Stresstoleranz der Genotypen und der Vorbehandlung in etwa 5 bis 9 Tagen erreicht wurde. Damit war auch bei einer nur einmal täglichen Bonitur eine ausreichende Differenzierung zwischen den Genotypen gewährleistet. 
Das zur Charakterisierung der Stressintensität verwendete Systemgewicht (Substrat und Pflanze) ist allerdings um das Frischgewicht der Genotypen zu korrigieren. 
Die untersuchten Impatiens Genotypen verhielten sich hinsichtlich ihrer Trockenstresstoleranz  in vielen Wiederholungen als ähnlich und ermöglichten somit ein klares Ranking.  Bei den geprüften Petunien Genotypen war die Rangfolge in den einzelnen Wiederholungen dagegen nicht so klar. In diesem Zusammenhang wurde jedoch auch festgestellt, dass das Wasserangebot in der Anzuchtphase ebenfalls einen Einfluss auf das Welkeverhalten nehmen kann.
3. Um physiologische Marker für eine Trockenstresstoleranz aufzuspüren, wurden Wasserpotenzialstudien, Gaswechselmessungen und thermografische Untersuchungen im Rahmen von Dehydrierungsexperimenten  durchgeführt.
Hierbei hat sich gezeigt, dass trockenstresstolerante Genotypen hinsichtlich der Absenkung des Trieb-Wasserpotenzials  tendenziell später und weniger ausgeprägt auf ein Austrocknen der Substrate reagieren als sensible Genotypen. Die Abhängigkeit des Trieb-Wasserpotenzials vom Wasserangebot im Substrat war allerdings nur schwach ausgeprägt und die Differenzierung zwischen den in den Untersuchungen befindlichen Genotypen gering, unter anderem auf Grund  der großen Streuung der Messwerte. Deutlich sensibler reagierte die Transpirationsrate  der Pflanzen auf das Wasserangebot. Das mit Hilfe dieses Parameters aufgestellte Ranking der Genotypen stimmte mit dem Ranking das aufgrund des Welkeverhaltens  im Rahmen der Dehydrierungsexperimente aufgestellt wurde überein. Somit erscheint das Stomatamanagement als aussichtsreicher Indikator für die Identifizierung von Trockenstresstoleranz.
Mit Hilfe der thermografischen Aufnahmen konnte gezeigt werden, dass sich die Pflanzen mit abnehmender Substratfeuchte und dem Schließen der Stomata deutlich erwärmen. Für Impatiens kann die Pflanzentemperatur als Indikator für den Öffnungsgrad der Stomata dienen. 
4. Aus den vorgelegten Ergebnissen kann man schließen, dass sich die beschriebenen Dehydrierungsexperimente derzeitig als das einfachste und für die Praxis am besten realisierbare Verfahren zur Identifizierung trockenstresstoleranter Genotypen von Impatiens und Petunien präsentieren. Parallel zur Erfassung des Welkeverlaufs durchgeführte physiologische Messungen, insbesondere die Erfassung des stomatären Öffnungsgrades,  unterstützen das Ranking und erklären einen Teil der Ursachen für das unterschiedliche Verhalten der Genotypen. Das Dehydrierungsexperiment erfasst allerdings nicht die für den Produzenten besonders wichtigen Parameter der Trockenstresstoleranz wie zum Beispiel die Abhängigkeit  der vegetativen und generativen Leistung  vom Wasserangebot.
5. Evaluierungsuntersuchungen im Freiland haben gezeigt, dass das in Klimakammern aufgestellte Ranking der Trockenstresstoleranz nur bedingt mit der komplexen Stresstoleranz gegenüber hohen Temperaturen, hoher Einstrahlung und Trockenstress korrespondiert. In einem Folgeprojekt soll deshalb ein Screeningkonzept entwickelt werden, in dem die komplexe Klimastresstoleranz geprüft werden kann
K1 Zierpflanzen
K1 Spaltöffnung
K1 Dehydrierung
K1 Springkraut
K1 Impatiens
PP Hohenheim
PB Kommunikations-, Informations- und Medienzentrum der Universität Hohenheim
UL http://opus.uni-hohenheim.de/volltexte/2013/897