Keimung und Keimlingsentwicklung von Zea mays unter Einwirkung verschiedener Stressoren

Die Anforderungen an die Stresstoleranz der wichtigsten landwirtschaftlichen Nutzpflanzen werden durch den prognostizierten Klimawandel in vielen Regionen Deutschlands, so auch im Land Branden-burg, weiter wachsen. Zur Sicherung langfristig stabiler Ernteertrage mussen deshalb Sorten bereitge-stellt werden, die sich durch eine hohe Adaptationsfahigkeit gegenuber Witterungsfaktoren auszeich-nen. Da Zea mays als C4-Pflanze wahrend der Hauptentwicklungsphase geringere Anspruche an die Was-serverfugbarkeit als C3-Pflanzen stellt, durfte der Maisanbau auch bei abnehmenden Niederschlagen bzw. ausgepragten Durreperioden bedeutsam bleiben. Kritisch sind aber, wie wir an der relativ durre-toleranten Sorte "Bonny" zeigen konnten (Gzik 1997), auch bei dieser Kulturpflanze die Phasen der Keimung und der Keimlingsentwicklung. Zur Beurteilung der Stresstoleranz wahrend dieser fruhen Stadien der Entwicklung wurden Untersu-chungen zur Keimung und zum Keimlingswachstum exemplarisch mit funf zugelassenen Sorten unter Einwirkung von Stressoren (begrenzte Wasserverfugbarkeit, Salzbelastung, erhohte Temperaturen) durchgefuhrt. Neben Daten zum Wachstum wurden in den Keimlingsorganen auch verschiedene Stoffwechselparameter erfasst. Alle gepruften Sorten hatten eine Keimbereitschaft von 100%. Bereits milder Trockenstress von -0,2 MPa, induziert durch die Applikation von Polyethylenglykol 6000, verursachte bei allen Sorten einen Keimverzug. Bei einer Stressstarke von -0,4MPa war die Keimung verringert. Die starkste Beeinflus-sung wurde bei "Bonny", gefolgt von "Diamant" und "Achat", beobachtet. Die Sorte "Helix" zeigte die hochste Toleranz. Auch das Wachstum der Keimlingsorgane war unter Trockenstress stark gehemmt, wobei wiederum die Sorte "Helix" die geringsten Abweichungen von der Kontrolle aufwies. Der Prolingehalt, der fur viele Stressoren als Stressindikator gilt, war schon bei sehr mildem Stress (-0,2MPa) in den Keimlingsorganen dramatisch erhoht. Die Akkumulationsraten (im Vergleich zu den Kontrollen) waren bei den Sorten "Achat" und "Diamant" am hochsten und bei "Bonny" am niedrigsten. Der Gehalt an loslichen Zuckern war in den Koleoptilen aller Sorten unter Stress nahezu unverandert, wahrend er in den Primarwurzeln erhoht war. Der Starkegehalt lag in beiden Keim- lingsorganen bei Stress unter den Werten der Kontrollen. Der Gehalt an freien Aminosauren stieg unter Stress an. Besonders der Anteil an basischen Aminosauren war erhoht. Diese Ergebnisse weisen auf einen verstarkten Proteinabbau unter Stressbedingungen hin. Bei den gepruften Stoffwechselparametern konnte keine Korrelation zur Stressempfindlichkeit der Sorten beobachtet werden.