Aachen - Wissenschaftler der FH Aachen und der RWTH-Aachen arbeiten derzeit an der Entwicklung eines Scanners, der in wenigen Sekunden Pflanzenblätter analysiert und so die stressresistenten Pflanzen erkennt. Ein flächendeckendes Screening soll den Fortbestand vieler Pflanzenarten sichern, denn ebenso wie auch beim Menschen bringt zu großer Stress die Pflanzen um.

"Pflanzen reagieren mit biochemischen Veränderungen auf die unbehagliche Situation, beispielsweise mit einer verlangsamten Photosynthese bei kühleren Temperaturen und wenig Sonneneinstrahlung", so Gerhard Artmann vom Institut für Bioengineering (IfB). Wenn Pflanzen diesem Stress zu lange und zu stark ausgeliefert sind, sterben sie. Studien haben gezeigt, dass Stressfaktoren wie Trockenheit, Hitze, Kälte oder salzige Böden Hauptursachen für Ernteverluste bei allen Nutzpflanzen sind. Mit der Klimaänderung wird es zu weiteren dramatischen Veränderungen kommen.

"Um erfolgreiche Neuzüchtungen zu entwickeln, müssen hunderttausende Samen behandelt, Einzelpflanzen angezüchtet und analysiert werden. Diese Messungen an einer größeren Population von Einzelpflanzen sind enorm zeit- und arbeitsaufwändig", erklärt der Wissenschaftler. Obwohl zahlreiche Parameter wie Flächendichte, Struktur und Verteilung von Leitbündeln, Chlorophyllgehalt und noch viele weitere Kriterien wichtig für eine Auswahl sind, sind solche Analysen aus Zeitgründen häufig nicht möglich.

Pflanzen-Screening-Roboter

"Ein weiteres Problem stellt die Tatsache dar, dass Pflanzen erst in ein bestimmtes Wachstumsstadium kommen müssen, bevor mit Sicherheit entschieden werden kann, ob eine erfolgreiche Mutation vorliegt." Die Lösung wäre ein Pflanzen-Screening-Roboter, der rasch und automatisiert anzeigt, ob die Bündelscheidenzellen sich vergrößern, ergrünen und der die Photosyntheserate ermittelt. "Ein solches Gerät gibt es aber nicht." Aufwarten können die Aachener Forscher aber mit einem Scanner, der die Blätter analysiert und so die stressresistenten Pflanzen erkennt. "Dabei sollen wesentlich mehr Parameter Berücksichtigung finden, als dies bislang möglich ist. Außerdem soll der Scanner für eine Blattanalyse nicht mehr als zehn Sekunden brauchen." (pte/red)