Der Klimawandel macht nicht nur das durchschnittliche Wetter wärmer, sondern wird durch breitere Wetterextreme auch unberechenbarer. In der mediterranen Klimaregion Zentralchiles ist dies ein Problem für Blaubeerbauern. Plötzliche Kälteeinbrüche und Wasserknappheit können die Pflanzen treffen, wenn sie am anfälligsten sind. Jetzt haben Forschungen von Ian Acuña-Rodríguez und Kollegen in Südamerika herausgefunden eine Möglichkeit, den Blaubeeren zu helfen. Sie sind mit einigen Arten von Penicillium geimpft, die in der Antarktis vorkommen.
Acuña-Rodríguez und Kollegen entschieden sich, zwei Wurzelendophyten, Organismen, die mit Pflanzen leben, aus der Antarktis zu testen. Sie argumentierten, dass Pflanzen in der Antarktis gleichzeitig einigen Belastungen ausgesetzt sind. Es ist kalt und trotz des Schnees oft auch trocken, weil das Wasser, das die Pflanzen brauchen, gefroren ist.
Das hatten die Autoren bereits gewusst Penicillium Arten aus Wurzeln von Colobanthusquitensis gesammelt von King George Island, direkt vor der Spitze der antarktischen Halbinsel, hatte gezeigt, dass es den Pflanzen hilft, mit Dürrestress fertig zu werden. Co-Autor Marco Molina-Montenegro und Kollegen hatten diese Mikroben dazu verwendet Helfen Sie Salat, mit Trockenstress fertig zu werden und veröffentlichten ihre Ergebnisse in AoB PLANTS.
Also testete das Team zwei der in den Wurzeln gefundenen Pilze, Penicillium rubens, die Quelle von Penicillin, und seine Schwesterarten P. bialowiense. Wenn die Pilze Salat helfen könnten, hielten es die Wissenschaftler für lohnenswert, sie in Chile zu testen. Die Tests untersuchten, wie Highbush Blueberry (Vaccinium corymbosum) reagierte auf Impfungen der beiden Penicillium Arten mit unterschiedlichem Wasserzugang. Um zu sehen, welche Wirkung die Endophyten hatten, setzten sie sowohl inokulierte als auch nicht inokulierte Pflanzen einen Monat lang jede Woche acht Stunden lang einem Ereignis in einer kalten Nacht knapp über dem Gefrierpunkt aus.
Die Autoren fanden heraus, dass die Heidelbeeren die Kälte zwar nicht gut verkrafteten, die Penicillium half den Pflanzen bei der Bewältigung. Dieses Ergebnis könnte gerade jetzt einen praktischen Nutzen für Landwirte in Chile haben. In ihrem Artikel schreiben Acuña-Rodríguez und Kollegen: „Die in den letzten Jahrzehnten gegründeten Blaubeerplantagen haben mehr als 100,000 Tonnen Früchte exportiert, hauptsächlich von der Sorte Brigitta. Beeren dieser Sorte sind groß, süß, fest und widerstandsfähig gegen Druckstellen und daher für die maschinelle Ernte geeignet. Darüber hinaus weisen sie eine lange Lebensdauer nach der Ernte auf, wobei sie die wünschenswerten organoleptischen Eigenschaften und die essbare Qualität selbst nach 8 Wochen Lagerung beibehalten. All diesen positiven Eigenschaften steht jedoch ein reduzierter Fruchtansatz entgegen, der möglicherweise mit einer hohen Abortrate aufgrund von Minustemperaturen im Frühjahr zusammenhängt. Dieser Zustand kann sich verschlechtern, da Pflanzen dieser Sorte sehr anfällig für Trockenheit sind und bei geringer Wasserverfügbarkeit eine starke Beeinträchtigung der physiologischen Parameter zeigen. Darüber hinaus könnten extreme Niedrigtemperaturen während der Winter- und Frühlingssaison in Zentralchile häufig vorkommen… Daher ist Blaubeere eine geeignete Kultur, um neuartige biotechnologische Lösungen für den Umgang mit abiotischem Stress, insbesondere Dürre und Kältestress, zu suchen und zu testen. Unsere Ergebnisse legen nahe, dass eine funktionelle Symbiose mit nützlichen Mikroorganismen wie einigen endophytischen Pilzen eine dieser Lösungen sein könnte.“
Wie der Endophyt der Pflanze hilft, ist unklar, aber Acuña-Rodríguez und Kollegen schlagen vor, dass ein möglicher Weg darin besteht, die Nährstoffaufnahmeraten der Pflanzen zu erhöhen, insbesondere Stickstoff und Phosphor. Dies sind kritische Elemente in vielen Aminosäuren und Proteinen. Durch den verbesserten Zugang zu diesen Elementen können die Pilze den Pflanzen helfen, das Rohmaterial zu beschaffen, das sie benötigen, um einen Puffer gegen Kälte- und Trockenstress aufzubauen.
ORIGINALER ARTIKEL
Acuña-Rodríguez, IS, Ballesteros, GI, Atala, C., Gundel, PE und Molina-Montenegro, MA (2022) „Härtung von Blaubeerpflanzen gegen Dürre und Kälteereignisse durch die Anwendung von Pilzendophyten.“ Agronomie https://doi.org/10.3390/agronomy12051000
