Toleranz gegenüber Staunässe und Überflutung bei Raps
Hintergrund und Ziele
Dieses Projekt ist das dritte Teilprojekt des Projektes „BayKlimaFit – Strategien zur Anpassung von Kulturpflanzen an den Klimawandel“.
In der Landwirtschaft wird Raps nicht auf staunässe-empfindlichen Böden angebaut. Aktuell werden eine gute Drainage der Ackerflächen sowie aufwendige Anbaumethoden angewendet. Bei Überflutung des Bodens durch Tauwetter oder Starkregen müssen derzeit Ernteeinbußen hingenommen werden.
Das Projekt soll die Frage beantworten, welche genetischen Ursachen die Staunässesensitivität von Raps hat, und wie groß die Bandbreite der Sensitivität bei verschiedenen mitteleuropäischen Rapssorten ist. Es wird untersucht, ob Raps durch Züchtung an zunehmende Starkregenereignisse besser angepasst werden kann.
Laufzeit
bisUntersuchungsregion/-raum
Land
- Deutschland
Bundesland
- Bayern
Schritte im Prozess zur Anpassung an den Klimawandel
Schritt 2a: Risiken erkennen und bewerten (Klimafolgen/-wirkungen)
Analyseansatz
Die im Zuge des Klimawandels vermehrt vorkommenden Starkregenereignisse führen zu Staunässe und Überflutungen von landwirtschaftlichen Kulturen. Die unter Wasser verminderte Verfügbarkeit von Sauerstoff und Kohlendioxid führt zu einer Energiekrise in den Pflanzenzellen, die zu Wachstumsstörungen und in der Folge zu Ernteeinbußen führt. Die meisten Kulturpflanzen, insbesondere auch Raps, sind sehr empfindlich gegenüber diesem Stress.
Describe here, which approach for the vulnerability analysis, risks and/or chances is/was used within your project and which results emerged from it or are expected
Ansatz und Risiken / Chancen
In den ersten zwei Jahren des Projekts wurden mit 18 bayerischen Rapssorten und 7 asiatische Sorten Screening-Experimente durchgeführt, um Unterschiede in der Staunässetoleranz zu ermitteln. Dabei wurden Experimente im Gewächshaus an 6 Wochen alten Rapspflanzen durchgeführt sowie an jungen Pflanzen in der Klimakammer und an keimenden Samen. Neben Wachstumsparametern wurden auch ADH-Aktivitäten in Wurzeln der Pflanzen bestimmt. Die Ergebnisse zeigten starke Schwankungen zwischen Individuen, auch gab es Unterschiede bei den Screeningmethoden. Aus diesem Grund konnte keine der europäischen Sorten als reproduzierbar toleranter oder sensitiver beschrieben werden. Auch nicht alle als tolerant bzw. sensitiv eingestuften asiatischen Sorten konnten wir bestätigen.
Im dritten Jahr des Projekts wurden zwei Sorten ausgewählt, eine europäische Winterrapssorte und eine asiatische Semi-Winterrapssorte. Deutliche Unterschiede in der Toleranz zwischen diesen Sorten konnten wir bisher nicht beobachten. Für diese Sorten wurde nach Behandlung mit Staunässe und Überflutung die molekulare Stressantwort mit Hilfe der RNASequenzierung analysiert. Die Auswertung der Daten dauert noch an. Deutliche Stressreaktionen sind in beiden Genotypen zu beobachten, die Daten werden dazu dienen, die allgemeine Antwort von Raps auf Sauerstoffmangel zu zeigen. Ebenso gibt es Unterschiede zwischen den Sorten, die noch funktionell charakterisiert werden müssen, und die eventuell in Zusammenhang gebracht werden können mit Unterschieden in der Reaktion auf Staunässe und Überflutung.
Wer war oder ist beteiligt?
Förderung / Finanzierung
Bayerisches Staatsministerium für Umwelt und Verbraucherschutz
Projektleitung
Universität Bayreuth
