Die metabolische Plastizität der Weinrebe unter Trockenheit

Das Projekt "Erforschung der metabolischen Plastizität von Weinreben unter Trockenheit" (PlasticGrape) zielt darauf ab, die interaktiven Auswirkungen von Trockenstress und anderen klimatischen Variablen (wie Licht und Temperatur) auf die Pflanzenphysiologie und den Fruchtstoffwechsel zu untersuchen Rolle bei der metabolischen Reprogrammierung von Pflanzen unter Wasserstress. Die Weinrebe gilt als widerstandsfähige und trockenheitsresistente Art, da sie weltweit in einem breiten Spektrum an Klimazonen angebaut wird. Nichtsdestotrotz bedroht der Klimawandel die Nachhaltigkeit des Weinbaus mit erhöhten Stresstereignissen, einschließlich Trockenheit und globaler Erwärmung, die den Ertrag, die Traubenzusammensetzung, die Weinqualität und die Gesundheit der Reben negativ beeinflussen. Insbesondere spielt das Klima eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung des Wasserstressgrads einer Pflanze und damit der durch Dürreereignisse hervorgerufenen Veränderungen der Metabolisierung des Weinstocks. Bis heute liegen nur wenige Informationen über die Wechselwirkung zwischen Wasserverfügbarkeit und anderen wetterspezifischen Parametern wie Licht und Temperatur vor. Ein Großteil der Forschung zu diesem Thema wurde in Gewächshäusern oder Zuchtkammern durchgeführt, auf kleinen Pflanzen in kleinen Töpfen; außerdem waren die analysierten Zusammensetzungsparameter sehr wenige. Unser Projekt ist ambitioniert, da es den Metabolismus der Reben als Reaktion auf die Wechselwirkung von Wasserverfügbarkeit und klimatischen Parametern umfassend charakterisieren soll. Darüber hinaus wird ein einzigartiges experimentelles Design durchgeführt, das zuvor für keine andere Kultur umgesetzt wurde. Eine Gruppe von 160 Rebsorten (Sorte Pinot Noir), die in einer einzigen Umgebung gepflanzt und entwickelt wurden, wird an zwei verschiedenen Orten mit unterschiedlichen Klimazonen aufgeteilt (Tulln, Österreich und Vipava, Slowenien, jeweils kühles und warmes Klima). An beiden Standorten werden gespiegelte Wasserdefizitbehandlungen mit dem Ziel durchgeführt, die interaktiven Auswirkungen von Wasserstress und Klima auf die Pflanzenphysiologie und das Metabolom zu untersuchen. Ergänzende Experimente werden auch unter Gewächshausbedingungen durchgeführt. Die Metabolitenprofile von Blättern und Beeren ermöglichen eine umfassende Charakterisierung der Veränderungen des Primär- und Sekundärstoffwechsels. Daher liegt die Neuheit dieses Projekts in der Forschungsfrage, die darauf abzielt, die interaktiven und additiven Effekte von Wasserdefizit und -klima zu verstehen, die bisher nur unzureichend behandelt wurden. Ein weiterer neuartiger Aspekt dieses Vorschlags ist ein einzigartiger experimenteller Entwurf, der niemals an anderen Kulturpflanzen durchgeführt wurde, die mit den neuesten analytischen Methoden der Metabolomik gekoppelt sind. Der gleiche analytische Ansatz wird auch in Gewächshausexperimenten mit der Möglichkeit zur vollständigen Kontrolle von Umweltvariablen unter Berücksichtigung von Feldversuchen berücksichtigt. Umfassende Analysen des Metaboloms von Weinreben werden dazu beitragen, Veränderungen im Blatt- und Beerenstoffwechsel als Adoptionsreaktion auf Dürre und spezifische klimatische Bedingungen aufzuklären.