Salztoleranz in Tomaten

• Antragsteller: Professor Dr. Björn Usadel
• Fachliche Zuordnung: Pflanzenzüchtung, Pflanzenpathologie ; Pflanzenphysiologie
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 420584193

Unsere Landwirtschaft muss eine wachsende Weltbevölkerung mit zunehmend weniger Fläche ernähren. Dies ist umso schwieriger, als die Qualität einiger unserer besten Böden bedroht ist. Hierbei ist u.a. der Salzgehalt der Böden ein großes Problem. Aufgrund des Klimawandels leiden fruchtbare Gebiete unter einem Anstieg des Bodensalzgehaltes und erschweren so derzeitige Anbaupraktiken. Daher müssen neue Produktionspraktiken, einschließlich der Verwendung neuartiger robuster Pflanzensorten und/oder der Behandlung von Pflanzen mit natürlichen Mitteln, erforscht und in die Praxis umgesetzt werden.Für die Resistenz von Pflanzen gegen abiotische Belastungen wie Salzgehalt ist das Wurzelsystem von entscheidender Bedeutung. Wurzeln sind die primären Organe, die ihre Architektur und Physiologie an Trockenheit und Salzstress anpassen. Sie nehmen daher eine Schlüsselrolle für die Fähigkeit der gesamten Pflanze, Nährstoffe und Wasser zu rekrutieren ein. Wir haben jedoch nur begrenzte Kenntnisse darüber, wie die Wurzel funktioniert und sie die Widerstandsfähigkeit der Pflanze gegen abiotischen Stress kontrolliert.In den letzten Jahren haben die ROOT-Partner damit begonnen, die Rolle und Bedeutung der Wurzelarchitektur, Stress-QTLs und die Interaktion von Wurzeln mit Mykorrhiza zu erforschen. Neuartige Entwicklungen bei Biostimulanzien zeigen, dass es möglich ist, die Funktion der Wurzel und damit die Salztoleranz zu beeinflussen. Allerdings ist das Wissen über die Mechanismen, durch die Biostimulanzien wirken, sehr begrenzt.Das Ziel von ROOT ist daher erstens, grundlegendes Wissen über die Verbesserung der Widerstandsfähigkeit von Wurzelsystemen gegenüber Salzstress zu liefern. Wir werden uns auf die Tomate konzentrieren, weil sie eine wichtige Feldfrucht in den von der Versalzung bedrohten europäischen Gebieten ist, und wir auf hervorragende Ressourcen zurückgreifen können.Schlüsselaspekte von ROOT sind daher:- Kontrolle der Tomatenwurzelarchitektur durch Identifizierung von Schlüsselregulationsgenen in Tomaten.- Identifizieren von QTLs und Markern, die für adaptive Wurzelarchitekturen und Resilienz gegenüber Salzstress in Tomaten prädiktiv sind.- Verstehen der Mechanismen, durch den Biostimulanzien unter Salzstressbedingungen zur Widerstandsfähigkeit der Tomate beitragenZweitens wird ROOT praktisches Wissen über Strategien zur Stärkung der Stresstoleranz von Tomaten liefern und diese Laborerkenntnisse in Feldversuche übertragen. So wird ROOT zur Entwicklung von Anbausysteme für Tomaten in Gebieten mit drohender Versalzung beitragen. Die Biostimulanzien, mit denen wir in ROOT arbeiten, werden kurzfristig zur Widerstandsfähigkeit von Tomaten beitragen und den Landwirten neue Möglichkeiten eröffnen, in Gebieten zu arbeiten, die bereits von zunehmenden Salzgehalten bedroht sind. Die QTLs und Marker für die Anpassungsfähigkeit der Wurzeln an Salzstress, die in ROOT entdeckt wurden, werden auf längere Sicht zu widerstandsfähigeren Tomatensorten beitragen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Frankreich, Italien, Niederlande
• Kooperationspartnerinnen: Professorin Dr. Cinzia Bertea; Valeria Contartese; Lilian Fontanet; Rebecca Stevens, Ph.D.; Professorin Dr. Christa Testerink