Die Rolle des Lichts bei der Blatthydraulikregulierung

Eine aktuelle Studie unter der Leitung von Prof. Menachem Moshelion von der Robert H. Smith-Fakultät für Landwirtschaft, Ernährung und Umwelt der Hebräischen Universität zusammen mit Dr. Yael Grunwald und Dr. Adi Yaara vom selben Institut hat die komplexe Beziehung zwischen Licht enthüllt Bedingungen, insbesondere das Verhältnis von Blaulicht (BL) zu Rotlicht (RL) und die hydraulische Leitfähigkeit der Blätter (Kleaf) in verschiedenen Baumkronenbereichen wurden ermittelt.

Das Pflanzendach, im Wesentlichen die obere Vegetationsschicht einer Pflanze, spielt eine entscheidende Rolle bei der Lichtaufnahme und Photosynthese und fungiert als lebenswichtige Verbindung zwischen Pflanzen und ihrer Umgebung. Sie wird stark von Faktoren wie Lichtintensität und -qualität beeinflusst und hat einen tiefgreifenden Einfluss auf die Photosynthese – einen grundlegenden Prozess im Pflanzenwachstum.

Diese Untersuchung enthüllt, wie sich diese Lichtschwankungen auf alle Aspekte der Anlagenhydraulik und der Gasleitfähigkeit auswirken. Diese Studie konzentriert sich darauf, wie das Gleichgewicht von blauem und rotem Licht in diesen hellen Bereichen dazu beiträgt, den Wasserfluss innerhalb der Pflanzenblätter zu steuern. Dies geschieht durch Beeinflussung der Wasserdurchlässigkeit von Zellen in der Nähe des Gefäßgewebes der Pflanze (dem Wassertransportsystem der Pflanze), wodurch der hohe Wasserbedarf gedeckt wird.

In schattigen Bereichen, in denen es weniger Licht gibt, haben Pflanzen hingegen einen geringeren Wasserbedarf. Diese beschatteten Blätter nutzen Wasser effizienter, da sie durch Transpiration weniger Wasser verlieren, und unterstützen aufgrund des Vorhandenseins von rotem Licht weiterhin die Photosynthese (einen grundlegenden Prozess) für das Pflanzenwachstum.

Diese Forschung erforscht die komplizierten Mechanismen, durch die sich Pflanzen an unterschiedliche Umgebungen anpassen. Sie liefert entscheidende Erkenntnisse für die Optimierung landwirtschaftlicher Ansätze, insbesondere in Regionen, in denen die Wasserbewirtschaftung von entscheidender Bedeutung ist, und vertieft unser Verständnis der Pflanzenphysiologie.

Umgekehrt erfahren schattige Innenbereiche des Blätterdachs eine geringere Lichtintensität, einen geringeren Wasserbedarf und einen verminderten Blattwassertransport aufgrund der geringeren Intensität und BL-Induktion. Interessanterweise weisen schattige Blätter trotz dieser Unterschiede eine höhere Wassernutzungseffizienz auf als ihre Gegenstücke im oberen Blätterdach. Diese erhöhte Effizienz wird auf einen geringeren Transpirations- und Kühlbedarf in den schattigen Bereichen zurückgeführt, während das Vorhandensein von RL die Photosynthese unterstützt.

Die Studie beleuchtet das dynamische Zusammenspiel zwischen Lichtverhältnissen, Wasserbedarf und hydraulischem Leitwert in verschiedenen Baumkronenregionen und bietet wertvolle Einblicke in die Anpassungsstrategien, die Pflanzen anwenden, um in unterschiedlichen Umgebungen zu gedeihen.

Die Ergebnisse dieser Forschung tragen nicht nur zu unserem Verständnis der Pflanzenphysiologie bei, sondern haben auch potenzielle Anwendungen bei der Optimierung landwirtschaftlicher Praktiken, insbesondere in Bereichen, in denen das Wassermanagement für die Pflanzenproduktivität von entscheidender Bedeutung ist.

Die Studie ist veröffentlicht im Tagebuch Neuer Phytologe.