Kalium-Transport in Reispflanzen

Kaliumtransport in Reispflanzen

Getreide im Allgemeinen und Reis im Besonderen sind die Hauptnahrungsquelle einer stetig wachsende Weltbevölkerung. Viele dieser Kulturen werden auf intensiv genutzten Feldern angebaut, denen regelmäßig Bodennährstoffe durch Düngung zugefügt werden müssen. Aufgrund der hohen Kosten und des Energiebedarfs, ist es notwendig zukünftig den Einsatz von Düngemittel zu beschränken und eine nachhaltigere Form der Landwirtschaft zu etablieren. Kulturpflanzen, die Nährstoffe effizienter als die derzeit verfügbaren Linien nutzen, könnten dazu beitragen, diese Ziele zu erreichen. Kalium (K⁺) ist der wichtigste kationische Nährstoff und sein Transport wurde intensiv an der Modellpflanze Arabidopsis untersucht. Über die Transportproteine, welche die K⁺-Flüsse im Getreide bewirken, ist jedoch wenig bekannt.

Unsere Studien an Reispflanzen haben bereits wichtige Unterschiede in der Gewebelokalisierung und den Aktivierungsmechanismen von K⁺-Transportproteinen zwischen Reis und Arabidopsis aufgeklärt (Nguyen et al., 2017, Plant Physiology). In das „RiceKtrans“ Projekt werden wir weitere Einblicke zur spezifischen Rolle verschiedener K⁺-Transportproteine auf zellulärer Ebene gewinnen und deren Bedeutung für die Wasserhaushalt und das Wachstum der Reispflanzen unter Freilandbedingungen aufklären. Dieses Wissen wird für die Züchtung von Reissorten, die mit einem geringeren Bedarf an K⁺ -Dünger, bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung eines guten Nährstoffgehaltes, von großer Bedeutung sein. Nutzpflanzen mit solchen optimierten Eigenschaften werden wichtig sein, um eine nachhaltige Landwirtschaft und unseren zukünftigen Nahrungsmittelbedarf sicherzustellen.