Die Simulation der Blattentwicklung ist ein wesentlicher Bestandteil von Kulturpflanzen- und Pflanzenmodellen. Die meisten Pflanzenmodelle simulieren die Entwicklung des Blattflächenindexes durch eine globale Gleichung, während die meisten funktionell-strukturellen Modelle den sukzessiven Zeitpunkt der Entwicklung und Alterung einzelner Blätter entlang von Pflanzentrieben detailliert beschreiben. Diese zusätzliche Komplexität ermöglicht eine genauere Darstellung einer großen Bandbreite von Pflanzen-Umwelt-Wechselwirkungen und wie die Pflanzen auf Stress reagieren.

Wie bei jedem Modell sind detaillierte biologische Informationen eine Voraussetzung für genaue Modellvorhersagen. In Bezug auf die Blattentwicklung ist die Beschreibung der vollständigen Abfolge der Blattentwicklung von ihrem Beginn bis zu ihrer vollständigen Entfaltung eine Voraussetzung für die genaue Vorhersage von Pflanzenstressreaktionen. Für die Kulturart Mais (Zea Mays), sind viele dieser Informationen noch nicht ausreichend detailliert, um sie in Modelle zu integrieren.

Fotografien von zwei Maissorten, die durch Selbstbestäubung und Selektion auf den Zeitpunkt der weiblichen Blüte aus der Mais-Inzuchtlinie MBS847 gewonnen wurden. Die Phänotypen sind ähnlich, außer dass die spätere weibliche Blüte bei M40 mit einer höheren Blattwachstumsrate und einer größeren Pflanzengröße verbunden ist. Bildnachweis: Vidal et al.

In ihrer neuen Studie veröffentlicht in AoBP, Vidal et al. Analysieren Sie die Abfolge der Blattentwicklung und Blattwachstumsraten von zwei Maissorten mit demselben genetischen Hintergrund, aber unterschiedlichen Blattgrößen. Sie charakterisierten die Dynamik der Klingen- und Scheidenlängen, indem sie Pflanzen alle 2–3 Tage sezierten. Anschließend analysierten sie, wie sich Unterschiede in der Blattgröße aufbauten, und untersuchten die Koordination zwischen der Entstehung von Organen und Phasen ihrer Ausbreitung.

Das Timing der Blattentwicklung unterschied sich deutlich vor und nach der Quasteninitiierung, was dazu führte, dass aufeinanderfolgende Blätter in der Länge die Pflanze hinauf bis zur Ährenposition zunahmen und dann darüber in der Länge abnahmen. Beide Sorten waren in Bezug auf den Zeitpunkt der Ereignisse ziemlich ähnlich, zeichneten sich jedoch durch schnellere Blattwachstumsraten bei der höheren Sorte aus. Diese Arbeit trägt dazu bei, die Merkmale zu klären, die am Timing von Blattentwicklungsereignissen und dem Muster aufeinanderfolgender Blattgrößen entlang eines Maistriebs beteiligt sind. Diese Informationen werden für die Verbesserung von Maismodellen wertvoll sein.