Untersuchung der Dynamik, wie Wurzeln und Sprossen auf Wasser reagieren
Pflanzen sind ständig Dürreperioden (ohne Wasserzufuhr) ausgesetzt, gefolgt von Regenfällen oder Bewässerung. Eine schnelle Erholung - die schnelle Aufnahme von neuem Wasser durch die Wurzeln und der Transport zum Spross - minimiert den Wasserverlust durch Verdunstung und erhöht die Wassernutzungseffizienz. Die phänotypischen Prozesse und molekularen Grundlagen der Dynamik der Dürreerholung sind nicht bekannt. Wir nutzen funktionelle Phänotypisierung (Selektion auf entwicklungsbedingte und physiologische Signale), um herauszufinden, ob es phänotypische Variationen gibt, die bei der phänotypischen oder genotypischen Züchtung auf Wassernutzungseffizienz genutzt werden können.
Ein Beispiel ist aus einem Projekt zur Steigerung der Wassernutzungseffizienz der Zierpflanzenzucht von Petunien. Die Pflanzen wurden mit Magnetresonanztomographie (MRT) untersucht. Um einen höheren Durchsatz zu erreichen, wurde ein Containerstapel konstruiert, der Charakterisierung von 350 Pflanzen pro 24 Stunden ermöglicht (Jansen et al., 2014). Es wurde ein reproduzierbares Protokoll für Trockenstress und Wiederbewässerung entwickelt, sodass die stündliche Dynamik in Pflanzen und Boden quantifiziert werden konnte. Das Ergebnis war, dass die verschiedenen Petunien-Genotypen auf der Grundlage der Bewurzelungseffizienz unterschieden werden konnten und dass die Bewurzelungskinetik und die Erholung nach Trockenheit aus den MRT-Datensätzen extrahiert werden können.
