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Meine eigenen Grünlinge reagieren nicht nur auf falsche oder ideale Licht- und Wasserbedingungen, sie scheinen auch zu "spüren" ob hier dicke Luft oder Harmonie herrscht. Ok, das mag für viele zu weit hergeholt sein. Aber auch die Wissenschaft weist nach, dass Pflanzen durchaus empfänglich sind für Stress. Ein neu entwickelter Scanner soll die sensiblen Pflanzen vor Stress schützen. Und das ist ausdrücklich kein Aprilscherz, wie ein Blick auf das Datum und ein Klick auf weiterlesen belegt.
Scanner misst Stress von Pflanzen | | Hilfe für gefährdete Pflanzen: Der Aachener Pflanzenscanner (Foto: FH-Aachen) |
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Wissenschaftler der FH Aachen http://www.fh-aachen.de und der RWTH-Aachen http://www.rwth-aachen.de arbeiten derzeit an der Entwicklung eines Scanners, der in wenigen Sekunden Pflanzenblätter analysiert und so die stressresistenten Pflanzen erkennt. Ein flächendeckendes Screening soll den Fortbestand vieler Pflanzenarten sichern, denn ebenso wie auch beim Menschen bringt zu großer Stress die Pflanzen um.
"Pflanzen reagieren mit biochemischen Veränderungen auf die unbehagliche Situation, beispielsweise mit einer verlangsamten Photosynthese bei kühleren Temperaturen und wenig Sonneneinstrahlung", so Gerhard Artmann vom Institut für Bioengineering (IfB) im pressetext-Interview. "Wir interessieren uns für die Pflanzenstressforschung und entwickeln Geräte, die den Stressfaktor meßbar machen." Wenn Pflanzen diesem Stress zu lange und zu stark ausgeliefert sind, sterben sie. Studien haben gezeigt, dass Stressfaktoren wie Trockenheit, Hitze, Kälte oder salzige Böden Hauptursachen für Ernteverluste bei allen Nutzpflanzen sind. Mit der Klimaänderung wird es zu weiteren dramatischen Veränderungen kommen.
"Um erfolgreiche Neuzüchtungen zu entwickeln, müssen hunderttausende Samen behandelt, Einzelpflanzen angezüchtet und analysiert werden. Diese Messungen an einer größeren Population von Einzelpflanzen sind enorm zeit- und arbeitsaufwändig", erklärt der Wissenschaftler. Obwohl zahlreiche Parameter wie Flächendichte, Struktur und Verteilung von Leitbündeln, Chlorophyllgehalt und noch viele weitere Kriterien wichtig für eine Auswahl sind, sind solche Analysen aus Zeitgründen häufig nicht möglich. "Ein weiteres Problem stellt die Tatsache dar, dass Pflanzen erst in ein bestimmtes Wachstumsstadium kommen müssen, bevor mit Sicherheit entschieden werden kann, ob eine erfolgreiche Mutation vorliegt." Die Lösung wäre ein Pflanzen-Screening-Roboter, der rasch und automatisiert anzeigt, ob die Bündelscheidenzellen sich vergrößern, ergrünen und der die Photosyntheserate ermittelt. "Ein solches Gerät gibt es aber nicht." Aufwarten können die Aachener Forscher aber mit einem Scanner, der die Blätter analysiert und so die stressresistenten Pflanzen erkennt. "Dabei sollen wesentlich mehr Parameter Berücksichtigung finden, als dies bislang möglich ist. Außerdem soll der Scanner für eine Blattanalyse nicht mehr als zehn Sekunden brauchen."
"Wir suchen dringend nach Partnern, die einen solchen Scanner auch anwenden möchten", erklärt Artmann. Denkbar wäre etwa ein experimentelles Gewächshaus, das von einer einzelnen Pflanze unter verschiedenen von außen vorgegebenen Umweltbedingungen zahlreiche Parameter simultan messen und so die Reaktion der Pflanze objektivieren kann. Damit könnte etwa erforscht werden, wie die Pflanze auf einen erhöhten Salzgehalt, weniger Niederschlag oder größere Hitze reagiert. Zudem kann man auch den Zeitfaktor beobachten. "Antworten darauf, wie man Pflanzen resistenter machen kann, liefert ein solches Screening auch." Seit kurzem arbeitet Artmanns Team auch an einem tragbaren Pflanzenblattscanner. Dieser soll in der Lage sein, das Volumen einzelner Blätter auf ein Zehntel Promille genau zu messen, sodass Umwelteinflüsse in wenigen Sekunden am Blattvolumen abgelesen werden können. "Wenn unser Projekt erfolgreich ist, würde der Scanner die Pflanzenstressforschung um Millionenbeträge preiswerter und die Auslese treffsicherer machen", erklärt der Forscher.
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