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Analysis of genotypic differences in biochemical and physiological adjustments to N-deficiency and drought stress in potatoes (Solanum tuberosum L.) with consideration of yield components

Produktform: Buch / Einband - flex.(Paperback)

Ziel dieser Arbeit war die Phiinotypisierung von Kartoffelsorten unter N-Mangel und Trockenstress auf morphologischer, physiologischer und biochemischer Ebene. Dazu wurden in einem GefaBversuch 17 europiiische Kartoffelsorten in zwei N-Stufen und zwei Bewiisserungsstrategien in einem rain-out-shelter zweijiihrig gepriift. Mittels eines in-vitro-Screenings soil ten sortenabhiingige Reaktionen auf N-Mangel erfasst werden. Exemplarisch wurden an zwei unterschiedlich reagierenden Sorten proteomische Untersuchungen zur Identifizierung von aufN-Mangel reagierenden Proteinen durchgefuhrt. In Bezug auf Knollen- und Starkeertrag zeigte sich die Sorte 'Tomba' sowohl unter N-Mangel als auch unter Trockenstress tolerant, wiihrend ' Kiebitz' mit ErtragseinbuBen reagierte. Andere Sorten zeigten je nach Stressart unterschiedliche Reaktionen. Die Stickstoffnutzungseffizienz war unter N-Mangel erhoht. Die Wassernutzungseffizienz verringerte sich unter Trockenstress und war bei ausreichender N-Versorgung stets hoher als unter N-Mangel. Biochemische und physiologische Merkmale der Blatter wurden zu zwei Zeitpunkten wahrend der Trockenstressphase analysiert. Der Prolingehalt nahm unter Trockenstress zu, wobei sich eine ausreichende N-Versorgung auf die Dynamik und Hohe auswirkte. Der Gesamtgehalt an loslichem Zucker stieg unter kurz anhaltendem Trockenstress und fiel bei langerer Dauer wieder ab. Das Wasserpotential im Blatt nahm bei Trockenstress schnell ab. Ausgepragte osmotische Anpassungen waren aber nicht nachzuweisen. Korrelationen zwischen biochemischen und physiologischen Parametern zu Ertragsmerkmalen waren zu schwach, um als Toleranzmarker verwendet zu werden. Sortenunterschiede waren auch unter in vitro Bedingungen signifikant. Spezifische Unterschiede unter N-Mangel zeigten sich insbesondere in der Biomasseproduktion, im Chlorophyllgehalt und in der N-Metabolisierung. Interessante Reaktionen wurden hinsichtlich des Wurzel-Spross Verhältisses festgestellt, welches von einigen Sorten unter N-Mangel gesteigert wurde. 21 % der mittels Proteomanalyse detektierten Proteine unterschieden sich in ihrer Abundanz zwischen dem ausgewahlten sensitiven und dem toleranten Genotyp. Im Vergleich zwischen Kontrolle und N-Mangel waren dies 19,5 % beim toleranten und 15 % beim sensitiven Genotyp. Die wenigen in beiden Sorten durch N-Mangel gleichermaBen betroffenen Proteine betrafen allgemeine Stressreaktionen. Sortenspezifisch unter N-Mangel reguliert waren insbesondere Enzyme des Kohlenhydratmetabolismus und der Chlorophyllsynthese. Speziell die Rubisco aclivase zeigte interessante Modifikationen zwischen den Genotypen und N-Stufen.weiterlesen

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Sprache(n): Englisch

ISBN: 978-3-9554709-8-2 / 978-3955470982 / 9783955470982

Verlag: Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI)

Erscheinungsdatum: 27.08.2020

Seiten: 107

Autor(en): Philipp Meise

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