Die periodische Bewässerung moduliert den Tagesrhythmus der Stomata-Leitfähigkeit

• Antragsteller: Joao Antonio Siqueira, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Pflanzenphysiologie ; Pflanzenbau, Pflanzenernährung, Agrartechnik
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 556450559

Optimierung der Wassernutzungseffizienz (WUE) von Nutzpflanzen bleibt ein vorrangiges Ziel moderner landwirtschaftlicher Praktiken. Unser derzeitiges Verständnis der Pflanzenreaktionen auf Bewässerung konzentriert sich überwiegend auf stationäre Bedingungen. Jüngste Studien unter Feldbedingungen haben jedoch faszinierende Unterschiede in der Produktivität bestimmter Mais- (Zea mays) und Tomaten- (Solanum lycopersicum) Sorten bei Bewässerung zu unterschiedlichen Tageszeiten aufgedeckt und das Konzept der periodischen Bewässerung aufgezeigt. Trotz der anerkannten Rolle der Spaltöffnungsbewegungen bei der Regulierung der WUE und des Ertrags von Pflanzen bleibt deren spezifische Beteiligung an der Koordinierung von Reaktionen auf periodische Bewässerung unerforscht. Daher scheint es vielversprechend, die komplexe Regulierung der Spaltöffnungsbewegungen als Reaktion auf Bewässerung bei Morgengrauen und Dämmerung zu untersuchen, um die WUE in Nutzpflanzen erheblich zu verbessern. Meine vorläufigen Ergebnisse deuten darauf hin, dass Bewässerung bei Dämmerung im Vergleich zu Morgengrauen die WUE von Arabidopsis thaliana Pflanzen verbessert, während Gene, die an der Schließung der Spaltöffnungen beteiligt sind, zu dieser Zeit das höchste Expressionsniveau aufweisen. Das Ziel dieses Forschungsprojekts ist es, die Auswirkungen von Bewässerung bei Morgengrauen und Dämmerung auf die Regulierung der Spaltöffnungsbewegungen zu verstehen, indem i) der Einfluss von Bewässerung bei Morgengrauen und Dämmerung auf die Genexpression in Schließzellen bestimmt wird, ii) die ABA-Antwort in einzelnen Schließzellen von Pflanzen, die periodisch bewässert wurden, überwacht wird; iii) die Aktivität und Verfügbarkeit von SLAC1 und SLAH3 in bei Morgengrauen und Dämmerung bewässerten Pflanzen verglichen wird. Die erwarteten Ergebnisse dieses Projekts sollen unser Verständnis der zeitlichen Dynamik, die den Spaltöffnungsreaktionen auf Schwankungen in der Wasserverfügbarkeit zugrunde liegt, erweitern. Darüber hinaus haben die praktischen Erkenntnisse aus dieser Untersuchung das Potenzial, landwirtschaftliche Programme zur Optimierung der WUE in Nutzpflanzen voranzutreiben und somit nachhaltige landwirtschaftliche Praktiken zu fördern.

• DFG-Verfahren: WBP Stelle