Bildanalyse der Stressphysiologie von Wein für verbessertes Trockenheits-Management
Abstract
Trockenstress ist die wichtigste globale Herausforderung für die Pflanzenproduktion. Auch in Österreich die die Pflanzen-Wasserversorgung eine zunehmende Herausforderung für die Landwirtschaft. Daher besteht ein hoher Bedarf an neuen Ansätzen zur besseren Anpassung an klimawandelbedingten Stress wie Dürre und Hitze sowohl bei einjährigen als auch mehrjährigen Nutzpflanzen wie Weinrebe. Die Verbesserung der Pflanzenresistenz gegen Trockenheit erfordert eine Verbesserung der physiologischen Abwehrmechanismen, die den Pflanzen helfen, die Trockenheit zu vermeiden sowie Schäden in Stressphasen zu vermindern. Dazu bedarf es verbesserter Messmethoden zum Verständnis, zur Überwachung und Vorhersage der Reaktion der Pflanzen auf Trockenheit. Aktuelle physiologische Methoden beschränken sich meist auf die Messung einzelner Pflanzen und sind unter Freilandbedingungen kaum anwendbar. Die Anwendung bildgebender Sensoren in der Pflanzenwissenschaft könnte Bereitstellung verbesserter Lösungen für die Überwachung der Pflanzenphysiologie sein. Diese Dissertation zielt darauf ab, einen neuartigen multimodalen Bildgebungsansatz zu entwickeln, der verschiedene Wellenlängenspektren kombiniert – den sichtbaren, nahen und kurzwelligen Infrarotbereich sowie thermale Strahlung – um charakteristische physiologische Merkmale der Weinrebe zu erfassen. Die Doktorarbeit wird zunächst bildgebende Modelle entwickeln, um die Schlüsselfunktion der Trockenheitsreaktion auf der Einzelblattskala zu erfassen. Diese Modelle werden dann angewendet, um Weinreben während Trockenstress und Wiederbefeuchtung in Klimakammerversuchen hinsichtlich Früherkennung von Stress zu monitoren. Schließlich wird der Ansatz ins Freiland übertragen, um Unterlagen mit überlegener physiologischer Resistenz gegen Trockenheit zu identifizieren und die Bewässerungsplanung zu unterstützen Es ist zu erwarten, dass der innovative multimodale Ansatz in Kombination mit modernen datenanalytischen Methoden einen wichtigen Fortschritt für die Pflanzenphänotypisierung, das Trockenheitsmonitoring und somit einen Beitrag zur Anpassung von Weinbau/Pflanzenproduktion an den Klimawandel bringt.
Trockenstress Bildanalyse Weinreben Pflanzenphysiologie Phenotyping Trockenstress Bildanalyse Weinreben Pflanzenphysiologie Phenotyping
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