Seitlich ausscherende Wurzeln als Anpassung
Wie Pflanzen auf Nahrungssuche gehen
Bor ist einer der zentralen Mikron盲hrstoffe f眉r das Wachstum und die Fruchtbarkeit vieler Pflanzen. Extremwetterereignisse reduzieren jedoch die Verf眉gbarkeit des N盲hrstoffs: D眉rre verringert die Aufnahme von Bor, 脺berschwemmungen schwemmen den N盲hrstoff aus dem Boden 鈥� bei den Pflanzen kommt weniger an. Im Zuge des Klimawandels stellt dieser Mangel einen zus盲tzlichen Stressor f眉r die Pflanzen dar. Wie tolerant sie auf diese Schwankungen reagieren, entscheidet mit 眉ber die Ertr盲ge.
Seitlich wachsende Wurzeln erweitern Suchradius
Forschende der TUM haben weltweit 185 Untergruppen der auf Deutsch Acker-Schmalwand genannten Art analysiert und nach Bor-effizienten Pflanzen gesucht. Sieben davon 鈥� vor allem jene aus Bor-armen B枚den Nordeuropas 鈥� konnten auch mit wenig Bor gut wachsen. 鈥濲ede dieser Pflanzen kann verschiedene Strategien entwickelt haben, um mit Bor-Mangel gut umzugehen鈥�, erkl盲rt , Professor f眉r Crop Physiology an der TUM. Manche k枚nnen Bor besonders gut aufnehmen, andere nutzen geringe Mengen Bor besser.
In der Analyse des Teams zeigte sich eine Gemeinsamkeit in der Anpassung der Wurzelarchitektur. Wenn wenig Bor vorhanden ist, gehen die Bor-effizienten Pflanzen auf Nahrungssuche: Sie sind in der Lage lange, seitlich ausscherende Wurzeln zu bilden und vergr枚脽ern so ihren Radius zur N盲hrstoffaufnahme.
Gene f眉r Bor-Effizienz identifiziert
Die genetischen Mechanismen, die die Bor-Effizienz in Pflanzen steuern, sind noch wenig bekannt. In ihrer Arbeit identifizierten die Forschenden Genregionen, die f眉r die Bor-Nutzung und Aufnahme in Wurzel und Spross zust盲ndig sind. Diese Erkenntnisse k枚nnten helfen, n盲hrstoffresiliente Pflanzen zu z眉chten.
脺bertragung auf Nutzpflanzen
Aufbauend auf diesen Ergebnissen untersuchen die Forschenden nun die Nutzpflanze Raps. Da Raps wie Arabidopsis ein Kreuzbl眉tler ist, sind die Forschenden optimistisch, die gewonnenen Erkenntnisse 眉bertragen zu k枚nnen und bald vielversprechende Ergebnisse zu erhalten.
鈥濶utzpflanzen sind meist empfindlicher gegen眉ber abiotischen Stressoren, wie zum Beispiel schwankender Zufuhr von Mikron盲hrstoffen鈥�, erkl盲rt Patrick Bienert. 鈥濿ir m枚chten besonders effiziente Raps-Individuen finden, ihre Strategien identifizieren und anschlie脽end diese Merkmale in die Linien hineinz眉chten, die einen hohen Ertrag liefern. So k枚nnten Pflanzen entstehen, die beides sind 鈥� ertragreich und klimaresilienter.鈥�
Alcock TD, Bienert MD, Junker A et al. Arabidopsis thaliana exhibits wide within-species variation in tolerance to boron limitation and root and shoot trait resilience associate with a pleiotropic locus. New Phytologist. 2025.
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Prof. Gerd Patrick Bienert
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