Die Analyse der trockenstress-induzierten Blattseneszenz unter Nutzung verschiedener Hordeum vulgare Kultivare

Abstract

Trockenheit beeinträchtigt pflanzliche Wachstums- und Entwicklungsprozesse und führt besonders bei Gerste (Hordeum vulgare) und anderen Getreidearten zu massiven Ernteverlusten. Dabei ist die Angepasstheit einzelner Sorten an Trockenstress je nach Herkunft ganz unterschiedlich. Die vorliegende Arbeit untersucht den Einfluss von Trockenstress zwischen Tadmor, einem trockentolerantem Kultivar und Scarlett, einem trockensensitiven Kultivar. Die physiologischen Analysen (PSII-Effizienz, relativer Chlorophyllgehalt) und die Expressionsanalyse von Marker-Genen für Trockenstress (HvA1) und Seneszenz (HvS40) bestätigen die verzögerte trockenstress-induzierte Blattseneszenz in Tadmor. Microarray-Analysen ergaben transkriptionelle Gemeinsamkeiten und Unterschiede zwischen beiden Kultivaren. Neue Trockenstress-Kandidaten-Gene aus der Gruppe der Transkriptionsregulatoren und der Polyamine wurden identifiziert und ihre mögliche Funktion in der Ausbildung der Trockentoleranz diskutiert.

Growth and development processes of plants are highly affected by drought stress and lead to massive loss of yield especially for barley (Hordeum vulgare) and other crop plants. Thereby the adaption of individual species to drought is very different depending on their origin. The present study investigates the influence of drought stress between Tadmor, a drought tolerant cultivar and Scarlett, a drought sensitive cultivar. The physiological measurements (PSII-efficiency, relative chlorophyll content) and the expression analyses of marker genes for drought stress (HvA1) and senescence (HvS40) confirmed the delayed drought stress-induced leaf senescence of Tadmor. Microarray analyses revealed transcriptional similarities and the differences between the two cultivars. New candidate genes for drought stress from the group of transcriptional regulators and polyamines were identified and their potential role in the development of drought tolerance was discussed.