Abstract Franziska Tscharn

Vor allem in Anbetracht der ansteigenden Weltpopulation und des Klimawandels wird es immer wichtiger, dass unsere Nutzpflanzen die höchstmöglichen Erträge erzielen können. Eine der weltweit wichtigsten Nutzpflanzen ist Mais, welcher als C4-Pflanze zwar schon sehr effizient in der Wasser- und Nährstoffverwertung ist, aber immer noch viel Potential bietet, höhere Erträge zu erzielen. Besonders die richtige Entwicklung der jungen Maiskörner ist hierzu entscheidend, denn viele Körner sterben bereits kurz nach der Bestäubung ab. Ein wichtiger Baustein, um dies zu verhindern, könnte die Plasmalemma H+-ATPase sein. Neben vielen anderen wichtigen Aufgaben sorgt sie dafür, dass die Körnerzellen mit den Zuckern Glucose und Fructose beliefert werden können.

In der Masterarbeit von Franziska Tscharn wurde dieses Enzym genauer betrachtet und eine mögliche Aktivitätssteigerung durch verschiedene, auf die Pflanzen applizierte Wirkstoffe untersucht.

Tatsächlich konnte in der Masterarbeit auch eine erhöhte Aktivität und Anzahl der H+-ATPasen in den Zellmembranen nachgewiesen werden, nachdem das Phytohormon Auxin auf die Maispflanzen aufgesprüht wurde. Zudem war auch die Bereitstellung von Saccharose, die in die benötigten Zucker Glucose und Fructose gespalten wird, verbessert. Trotz dieser positiven Effekte durch Auxin kam es bei den Pflanzen nicht zur erhofften Ertragssteigerung, sondern sogar zu einer geringeren Zahl an Körnern, die richtig entwickelt waren.

Die Ursache dafür ist nicht vollständig geklärt, allerdings ist es wahrscheinlich, dass das Verhältnis zwischen den Phytohormonen in den Körnern durch die Auxinapplikation gestört wurde. Unter natürlichen Bedingungen sorgt die Pflanze dafür, dass genau zu den richtigen Entwicklungsstadien im Korn auch die passenden Konzentrationen verschiedener Hormone vorhanden sind. Ist dieses Verhältnis gestört, könnte es zum Absterben der Körner kommen. Insgesamt wurden also einige positive Effekte einer Auxinapplikation beobachtet, es ist allerdings noch offen, wie man sich diese für einen höheren Kornertrag zunutze machen kann. In Zukunft sollte also noch weiter daran geforscht werden, wann der beste Zeitpunkt einer Applikation ist und ob zusätzlich noch weitere Hormone genutzt werden könnten.

Betreuer der Arbeit waren Prof. Dr. Sven Schubert und Prof. Dr. Birgit Hütsch, Professur für Pflanzenernährung.