Salzstress bei der Weinrebe

Die geheimen Kräfte der Wildreben nutzen, um sich gegen den Klimawandel zu wappnen.

Worum geht es?

Die Weinrebe hat tiefe Wurzeln und wird daher oft in sehr trockenen Gebieten angebaut, im Mittelmeerraum und dem Nahen Osten häufig im Verbund mit künstlicher Bewässerung. Das Wasser ist jedoch oft salzhaltig und das Salz bleibt nach Verdunstung des Wassers zurück, so dass die Reben unter Salzstress leiden. Durch die Klimaerwärmung wird sich das Problem verschärfen. In einer vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Kooperationsprojekt mit Tunesien suchen wir daher nach neuen Wegen, um die Salztoleranz von Reben zu verbessern. Die Gruppe von Prof. Dr. Ahmed Mliki in Borj-Cedria bei Tunis hat in Tunesien Wildreben entdeckt, die eine hohe Salztoleranz aufweisen. Es soll nun geprüft werden, ob diese Wildreben als Wurzelstöcke für kommerzielle, salzanfällige, Reben genutzt werden können.

 

Wie gehen wir vor?

Die tunesischen Wildreben repräsentieren den südlichen Rand der Art Vitis sylvestris, der Stamm-Mutter unserer Weinrebe. Den nördlichen Rand repräsentieren die Wildreben aus der Oberrheinebene, die als genetische Kopie im Botanischen Garten des KIT zur Verfügung stehen. Wir wollen nun verstehen, welche Gene in Antwort auf Salzstress aktiviert werden und was die Funktion dieser Gene ist. Gene, die nur als Reaktion auf die durch das Salz hervorgerufene Schädigung aktiviert werden, sind hier nicht so spannend, wir suchen vor allem nach Genen, die zu einer verbesserten Widerstandsfähigkeit gegen Salzstress führen. Dazu müssen wir verstehen, wie Weinreben Salzstress wahrnehmen und durch welche physiologischen Vorgänge sie sich schützen können. Aufgrund unserer Vorarbeiten wissen wir, dass das zeitliche Muster des Stresshormons Jasmonat hier eine wichtige Rolle spielt (Ismail et al. 2014). Deswegen stehen Gene der Jasmonatsynthese und -Signalverarbeitung im Brennpunkt, aber natürlich auch andere Gene, die etwa für die Regulation von reaktiven Sauerstoff-Spezies verantwortlich sind und natürlich Veränderungen des Stoffwechsels (Metabolom). Nachdem wir uns ein möglichst vielschichtiges Bild der Stress- und Anpassungsreaktionen gemacht haben, wollen wir hier die über dieses Projekt zugängliche genetische Bandbreite der Art Vitis sylvestris dazu nutzen, um günstige Genvarianten zu finden und dann durch Kreuzung zu kombinieren.