Der Weizen, den die Landwirte ernten, ist eine Frucht und wächst in der Fruchthülle. Diese Schicht um den Samen kontrolliert die Hydratation und Ernährung des darin wachsenden Gewebes. Jamie Herrera und Daniel Calderni haben festgestellt, dass es nicht viele Untersuchungen gibt, die untersuchen, wie sich das Perikarp auf das Endkorngewicht auswirkt. Das haben sie gefunden Das maximale Perikarpgewicht ist eine Determinante für Korngewicht und -größe bei Weizen. Dies könnte ein wichtiges Merkmal sein, das es zu verbessern gilt, wenn in weiteren Jahren eine Steigerung des Weizenertrags angestrebt wird.

Weizengarben auf einem Tisch
Bild: canva.

„[Korngewicht] wird von verschiedenen Management- und Umweltfaktoren beeinflusst, darunter Pflanzendichte und Temperatur. Beispielsweise beeinflusst die Verfügbarkeit von Ressourcen pro Pflanze positiv den Kornertrag, Ertragskomponenten wie Kornzahl pro Ähre und Tausendkorngewicht (Walley et al., 2000)“, schreiben Herrera und Calderni in ihrem Artikel.

„Im Gegenteil, die Temperatur ist ein wichtiger Umweltfaktor, der sowohl die Entwicklung als auch das Wachstum von Getreidepflanzen beeinflusst (Porter und Gawith, 1999), wo sich erhöhte Temperaturen sowohl vor als auch nach der Blüte negativ auf die endgültige GW von Weizen und damit auf den Kornertrag auswirken (Calderini et al., 1999; Garcia et al., 2015). Höhere Nachttemperaturen (Peng et al., 2004) sowie häufigere Hitzewellen sind als Folge des Klimawandels zu erwarten (Mc Kersie, 2015; Alexander, 2016; FAO, 2016). Daher sind höhere Nachttemperaturen ein Schlüssel, um die Reaktion des mütterlichen Gewebes auf zukünftige Klimabedingungen von Weizenanbausystemen zu bewerten. Derzeit ist jedoch wenig darüber bekannt, wie und in welchem ​​Ausmaß Temperaturerhöhungen das mütterliche Gewebe von Weizenkörnern während der Körnerfüllung und ihre Beziehung zum endgültigen Korngewicht beeinflussen könnten.“

Um den Zusammenhang zwischen Perikarp und Korngewicht zu untersuchen, verglichen Herrera und Calderni zwei Sommerweizensorten mit unterschiedlichen Kerngewichten. Sie verwendeten sowohl unterschiedliche Pflanzendichten als auch Nachttemperaturen, um zu sehen, wie sich dies auf die Fruchthüllenentwicklung auswirkte. Nach Anthese alle drei bis vier tage ernteten die Wissenschaftler Körner. Sie benutzten ein Skalpell, um die Fruchthülle vom Korn zu entfernen, und wogen sie mit einer Präzisionswaage, um zu sehen, wie sie sich entwickelt.

„Interessanterweise wurde ein positiver Zusammenhang zwischen dem endgültigen Korngewicht und sowohl der maximalen Trockenmasse als auch dem Wassergehalt der Fruchthülle gefunden, was die Bedeutung des mütterlichen Gewebes für die Bestimmung des Korngewichts von Weizen unterstreicht. Darüber hinaus werden die maximale Trockenmasse und der maximale Wassergehalt der Perikarpware erreicht, bevor Schlüsselmerkmale als Determinanten des endgültigen Korngewichts bei Weizen angesehen werden, wie die maximale Kornlänge und der maximale Kornwassergehalt“, schreiben Herrera und Calderni.

Die Studie soll Pflanzenzüchtern helfen, mehr über die Saatgutentwicklung zu erfahren, die über die in der Vergangenheit untersuchten Merkmale hinausgeht. Die Ergebnisse können auch dabei helfen, Kompromisse zwischen Korngewicht und Kornzahl auszugleichen.