Wissenschaftler haben herausgefunden, wie man Getreidewurzeln entwickeln kann, die in harten Böden weiterwachsen können, indem sie ihre Penetrationsfähigkeit verändern, den Wurzeln den Zugang zu Wasserquellen in tieferen Böden ermöglichen und dabei helfen, lebenswichtige Pflanzen als Reaktion auf die sich ändernden Niederschlagsmuster in Großbritannien „klimafest“ zu machen .
Der Klimawandel verändert die Niederschlagsmuster, was zu trockeneren, härteren Böden führt, die die Erträge von regengespeisten Pflanzen wie Getreide bedrohen. Ein internationales Forscherteam unter der Leitung der University of Nottingham und der Shanghai University hat Schlüsselgene, Hormonsignale und Prozesse in Reiswurzeln entdeckt, die ihre Fähigkeit steuern, harte Böden zu durchdringen. Ihre Ergebnisse wurden heute in der Fachzeitschrift veröffentlicht Proceedings of the National Academy of Sciences.
Harte Böden führen dazu, dass die Pflanzenwurzeln kürzer werden und anschwellen. Ursprünglich wurde angenommen, dass Wurzelschwellungen helfen, harte Böden zu durchdringen. Röntgenaufnahmen von Pflanzen, die in Nottingham im Boden wuchsen, zeigten jedoch, dass Wurzeln, die schmal blieben, leichter in harte Böden eindringen. Das Team fuhr fort, ein Hormonsignal zu identifizieren, das diese Wurzelschwellungsreaktion förderte, was, wenn sein Niveau reduziert wurde, dazu beitrug, dass die Wurzeln schmal blieben und effektiver in harten Boden eindrangen.
Dr. Bipin Pandey, BBSRC Discovery Fellow und leitender Forscher der University of Nottingham, sagt, dass ihre „Forschung Jahrzehnte wissenschaftlichen Denkens auf den Kopf stellt und zeigt, dass Wurzelschwellungen nicht dazu beitragen, harte Böden zu durchdringen. Diese Ergebnisse können möglicherweise landwirtschaftliche Erträge weltweit sichern oder steigern. insbesondere wenn man bedenkt, dass der Klimawandel die Stärke des Bodens durch weniger Niederschläge verschlechtern kann. Dieses neue Verständnis darüber, wie Wurzeln in harten Böden wachsen, verspricht, zur Entwicklung neuartiger, gegen Bodenverdichtung resistenter Pflanzen beizutragen.“
Ethylen hemmt die Dehnung der Reiswurzel in verdichtetem Boden über ABA- und Auxin-vermittelte Mechanismen, Proceedings of the National Academy of Sciences (2022). DOI: 10.1073/pnas.2201072119.