Mehrjährige Pflanzen nutzen die Knospenruhe als Strategie, um stressige Umgebungen wie kalte Temperaturen im Winter zu überstehen. Diese Strategie hängt von der Fähigkeit der ruhenden Knospe ab, die Länge des Winters zu verfolgen und den Knospenbruch im Frühjahr zu vermeiden. Bei ausreichender Exposition gegenüber niedrigen, nicht gefrierenden Temperaturen (Kühlanforderung) wechseln Weinrebenknospen zwischen frühen (Endodormant) und späten Winterzuständen (Ökodormant). In einer kürzlich in AoBP veröffentlichten Studie Kovaleski et al. Ziel war es, den Zusammenhang zwischen der Erfüllung des Kühlbedarfs und den Auswirkungen verschiedener Temperaturen auf den Verlust der Winterhärte (Deakklimatisierung) aufzudecken.

Deakklimatisierungskinetik von Vitis-Arten
Die Kälteresistenz von Weinrebenknospen auf dem Feld ist etwa U-förmig (A). Bei forcierter Beanspruchung verlieren die Knospen ihre Widerstandsfähigkeit (rote Pfeile, A). Die Deakklimatisierungsraten sind genotypspezifisch und unterscheiden sich je nach Temperatur der Exposition (B) und Ruhezustand, der als Deakklimatisierungspotenzial (C) bezeichnet wird. Die Phänologie der frühen Knospen folgt derselben Kinetik wie die Deakklimatisierung (D). Bildnachweis: Kovaleski et al.

Die Beziehung zwischen dem Kühlbedarf und der Temperatur, da sie die Deakklimatisierungsrate beeinflusst, wurde für ruhende Stecklinge von untersucht Vitis Vinifera, V. aestivalis, V. amurensis und V. riparia. Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass mit fortschreitendem Winter die Temperaturempfindlichkeit der Weinrebenknospen zunimmt, und verdeutlichen einen Zusammenhang zwischen Ruhezustand und Verlust der Winterhärte. Die Kinetik dieses Prozesses beschreibt auch die frühe Knospenphänologie. Mit diesen Ergebnissen wird es möglich sein, die Reaktion von Knospen auf aktuelle und zukünftige Klimabedingungen zu modellieren. Diese Arbeit ist besonders wichtig, um potenzielle Verluste aufgrund von Erwärmungsereignissen zur Mittwinterzeit vorherzusagen, von denen erwartet wird, dass sie unter dem Klimawandel häufiger werden.

Forscher-Highlight

Al Kovaleski

Al Kovaleski schloss 2011 sein Studium als Agraringenieur an der Bundesuniversität Rio Grande do Sul, Brasilien, ab, gefolgt von einem Master-Abschluss in Gartenbauwissenschaften an der University of Florida, USA, im Jahr 2014. Er promovierte in Gartenbaubiologie an der Cornell University unter unter der Leitung von Dr. Bruce Reisch und Dr. Jason Londo. Al ist derzeit Postdoktorand bei Dr. Jason Londo am USDA – Agricultural Research Service – Grape Genetics Research Unit.

Al untersucht die Knospenentwicklung und die Physiologie von holzigen Stauden außerhalb der Saison. Er nutzt Modellierungsansätze zusammen mit Transkriptomik, um die Komplexität der Klimaauswirkungen auf Obstkulturen und natürliche Wälder zu enträtseln.