Brassica oleracea ist eine Art, die viele gängige Gemüse- und Futterpflanzen umfasst, die weltweit angebaut werden, darunter Kohl, Brokkoli, Blumenkohl und Rosenkohl. Wild B. oleracea wächst in salzhaltigen Umgebungen und bewohnt Meeresklippen in ganz Europa, wo es den Auswirkungen von Salz nicht entgehen kann. Der Salzgehalt ist einer der am stärksten einschränkenden Faktoren für die Pflanzenproduktion und wird voraussichtlich in Zukunft noch mehr zu einem Problem werden, insbesondere in intensiv bewirtschafteten und dicht besiedelten Gebieten. Zu verstehen, wie nicht domestizierte Pflanzen, die in salzhaltigen Umgebungen überleben, mit der Natriumtoxizität umgehen, könnte nützlich sein, um den Mechanismus der Stresstoleranz zu bestimmen Brassica oleracea, und könnte helfen, nützliche Eigenschaften zu identifizieren, um die Salztoleranz zu verbessern Brassica Pflanzen.

Brassica oleracea Pflanzen wachsen auf den Meeresklippen in Foz, Lugo, Spanien. Wildtypen, die angepasst sind, um in salzhaltigen Lebensräumen zu überleben und zu wachsen, könnten entscheidend sein, um die genetische Variabilität in Bezug auf die Salztoleranz in Brassica-Kulturen zu erhöhen. Bildnachweis: M. Lema.

Eine aktuelle Studie von Motto et al., und veröffentlicht in AoBP, untersucht den Einfluss des Domestizierungsstatus (Wild, Landrasse oder Sorte) auf die Reaktion verschiedener Arten B. oleracea Feldfrüchte (Kohl und Grünkohl) zum Salzgehalt. Die Autoren bewerteten die Salzgehaltstoleranz durch Messung der Samenkeimung, des Pflanzenwachstums, des Wassergehalts und der Mineralkonzentrationsparameter im Sämlingsstadium. Sowohl bei Grünkohl als auch bei Kohl wirkten sich Unterschiede im Domestizierungsstatus und Salzstress signifikant auf alle wichtigen Prozesse wie Keimung, Änderungen der Trockenmasse, Wasserverhältnisse und Mineralaufnahme aus. Insbesondere Wildpflanzen sind sukkulenter als Kulturpflanzen und haben eine höhere Fähigkeit, einen niedrigeren Na-Gehalt aufrechtzuerhalten+ Konzentrationen in ihren Trieben als Reaktion auf steigende Salzgehalte. Diese Studie zeigt, dass wild B. oleracea hat verschiedene Anpassungsmechanismen entwickelt, wie z. B. den Ausschluss von Natrium aus den Trieben und die Erhöhung der Sukkulenz, um langfristig mit hohen Salzgehalten fertig zu werden. Das wilde Keimplasma hat das Potenzial, die Salztoleranz von Nutzpflanzen zu verbessern, indem nützliche Gene identifiziert und in salzempfindliche Sorten eingebaut werden.

Forscher-Highlight

Margarita Lema ist Pflanzenzüchterin und Genetikerin, die an der Entwicklung von Pflanzengenotypen beteiligt ist, die an die Produktion in spezifischen Umgebungen angepasst sind, einschließlich solchen mit reduzierten Inputs. Sie promovierte an der Universität Santiago de Compostela (Spanien) und absolvierte zwei Postdoktorandenaufenthalte an der University of Idaho und California-Davis (USA). Derzeit forscht sie am Department of Functional Biology der USC.

Margarita ist daran interessiert, die physiologischen Reaktionen auf Genotyp-X-Umweltwechselwirkungen zu verstehen, die zu Pflanzenverbesserungen führen könnten, die die Pflanzenproduktivität und die Anpassung an die Umwelt erhöhen. Sie ist auch an der Untersuchung der physiologischen Reaktionen invasiver und endemischer Pflanzen auf globale Veränderungen, der biologischen Kontrolle invasiver Pflanzenarten und der Anwendung der spektralen Fernerkundung für die land- und forstwirtschaftliche Produktion beteiligt.