Wie Bäume auf Trockenperioden reagieren

Messungen an Buchen. Foto: HMGU
Ein internationales Team hat herausgefunden, dass Bäume während Trockenphasen photosynthetische... Pflanzen reagieren auf Trockenstress mit einer Drosselung von Stoffwechselvorgängen und damit mit einer Reduktion der CO₂-Aufnahme. Die Wissenschaftler stellten nun fest, dass die reduzierte Stoffwechselaktivität zu einem Zuckerstau in der Pflanze führte, da jetzt weniger Zucker verbraucht wird. Als Folge davon reduziert die Pflanze die Photosynthese. „Somit bestimmt hauptsächlich die Wurzel den Kohlenstoffhaushalt der Pflanze“, sagt Uwe Geppert, Wissenschaftler am BIOP. „Mit dieser Erkenntnis verändern wir das Verständnis eines wesentlichen biologischen Prozesses“, fügt sein Kollege René Kerner (BIOP) hinzu. „Zusätzlich haben wir bei den Bäumen eine Art “ökologisches Gedächtnis„ an die vorhergehende Trockenperiode entdeckt“, sagt Pritsch. So haben die Forscher festgestellt, dass Bäume nach dem Trockenstress deutlich mehr CO₂ aufnehmen sobald wieder genug Bodenfeuchtigkeit vorhanden ist. „Die Pflanzen füllen sich nach einer „Hungerphase“ ihre Kohlenstoffreserven wieder auf“, erklärt Franz Buegger (BIOP). Auch hier spielen die Wurzeln eine zentrale Rolle, weil sie nach der Trockenheit einen gesteigerten Bedarf an Kohlenhydraten haben. „Damit wird klar, dass während der Erholung nach Trockenphasen die Wiederherstellung der Wurzelfunktionen höchste Priorität hat“, so Pritsch.

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Original-Publikation: Hagedorn F. et al. (2016): Recovery of trees from drought depends on belowground sink control. Nature Plants 2, doi:10.1038/nplants.2016.111. Link zur Publikation

Das Helmholtz Zentrum München verfolgt als Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt das Ziel, personalisierte Medizin für die Diagnose, Therapie und Prävention weit verbreiteter Volkskrankheiten wie Diabetes mellitus und Lungenerkrankungen zu entwickeln. Dafür untersucht es das Zusammenwirken von Genetik, Umweltfaktoren und Lebensstil. Der Hauptsitz des Zentrums liegt in Neuherberg im Norden Münchens. Das Helmholtz Zentrum München beschäftigt rund 2.300 Mitarbeiter und ist Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft, der 18 naturwissenschaftlich-technische und medizinisch-biologische Forschungszentren mit rund 37.000 Beschäftigten angehören.   Der Schwerpunkt der Forschungsarbeit des Instituts für Biochemische Pflanzenpathologie (BIOP) liegt auf der Untersuchung molekularer Mechanismen, die Pflanzen nutzen, um sich an ihre Umgebung anzupassen. Dazu gehören genetische und biochemische Prozesse, die Wachstum, physiologischen Zustand und Abwehrmechanismen der Pflanzen steuern. Ziel der Forschung ist es, die Grundlagen und Mechanismen der Interaktion zwischen Pflanzen und ihrer Umwelt besser zu verstehen und nachhaltige Strategien für den Anbau und die Nutzung von Pflanzen zum Schutz der natürlichen Ressourcen zu entwickeln. BIOP gehört dem Department of Environmental Sciences an.