Pooideae, die größte Unterfamilie der Gräser (Poaceae), besteht aus rund 4000 Arten, darunter so wirtschaftlich wichtige Nahrungspflanzen wie Weizen, Gerste, Hafer und Weidelgras. Mitglieder dieser Unterfamilie können in einigen der extremsten Umgebungen der Welt überleben, einschließlich eisiger borealer Regionen und trockener, dürregefährdeter Steppen. Da das Klima tendenziell ein Schlüsselfaktor bei der Gestaltung der Verbreitungsgrenzen von Arten ist, kann das Verständnis der relativen Beiträge von Dürre und Kältetoleranz bei Pooideae helfen, ihre Reaktion auf zukünftige Klimaänderungen vorherzusagen.
In einem kürzlich veröffentlichten Artikel in Annals of Botany, Hauptautor Aayudh Das und Kollegen gemessen die Trockenheit und Mindesttemperaturen der Lebensräume von 22 verschiedenen Pooideae-Exemplaren und eine Außengruppe, um Klimafaktoren mit stomatalen Merkmalen zu vergleichen, einschließlich Leitwert und Schließgeschwindigkeit. Diese Merkmale, die mit der Wassernutzungseffizienz verbunden sind, wurden sowohl mit Trockenheits- als auch mit Kältetoleranz in Verbindung gebracht.
Die Autoren fanden heraus, dass Trockenheit und Mindesttemperatur Schwankungen beim Überleben nach Dürre oder Kältestress vorhersagen. Allerdings erklärten weder Stomataleitfähigkeit noch Schließgeschwindigkeit die Zusammenhänge zwischen Klima und Fitness. Das Schließverhalten der Stomata war bei den Pooideae tendenziell einheitlich, unabhängig davon, wie trockenheitstolerant die Art war, was die Forscher zu der Vermutung veranlasste, dass sich die Variation der Stomata-Eigenschaften eher als Reaktion auf Krankheitserreger als auf das Klima entwickelt hat oder dass das Klima die Eigenschaften unerwartet beeinflusst Wege.
„Wir kommen zu dem Schluss, dass die Variation der Stomata-Merkmale kein konsistenter Treiber der klimatischen Verteilung bei Pooideae-Gräsern war. Dies zeigt potenzielle Grenzen für die Modifizierung stomataler Merkmale für eine erhöhte Pflanzenproduktivität auf und ebnet den Weg für zukünftige Arbeiten zur Bewertung der Rolle anderer Merkmale (z. B. Wassertransport), die an der Trockenheits-/Kälteanpassung von Gräsern beteiligt sind“, schreiben die Autoren. Sie schlagen vor, dass sich zukünftige Studien auf Merkmale wie Blattmorphologie, das Biomasseverhältnis von Spross zu Wurzel, Zuckerakkumulation oder Hydraulik konzentrieren könnten.
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