Die Erhaltung der biologischen Vielfalt, einschließlich der pflanzengenetischen Ressourcen, ist von grundlegender Bedeutung für das künftige Leben auf der Erde. Um verwandte Wildarten von Nutzpflanzen, lokal angepasste Landrassen und Sorten zu schützen, wurden Anfang des 20. Jahrhunderts Ex-situ-Genbanken eingerichtet, die vor allem Saatgut lagern. Wie jedes andere Lebewesen auf der Erde altert auch Saatgut und verliert an Vitalität, wenn es über einen längeren Zeitraum gelagert wird. Die wichtigsten Faktoren, die für den Verlust der Lebensfähigkeit von Saatgut verantwortlich sind, sind der Genotyp, die Umweltbedingungen während der Entwicklung des Saatguts und die Lagerungsbedingungen wie relative Luftfeuchtigkeit, Temperatur, Gaszusammensetzung und atmosphärischer Druck. Um die physiologischen, biochemischen und genetischen Veränderungen während der Saatgutalterung bei den genetischen Ressourcen von Weizen, Gerste und Raps zu verstehen, werden in diesem Buch auf der Basis von 13 wissenschaftlichen Veröffentlichungen die grundlegenden Prozesse der Keimung, der Keimruhe und des Verlustes der Lebensfähigkeit von Saatgut diskutiert. Die Veränderung der Vitalität von Saatgut wurde in Abhängigkeit von verschiedenen Lagerungsbedingungen wie Feuchtigkeitsgehalte zwischen 5 % und 25 , Lagertemperaturen zwischen 0°C und 45°C und eine modifizierte Atmosphäre mit erhöhter O2-Konzentration (75 %) oder erhöhtem atmosphärischen Druck (18 MPa) untersucht. Obwohl die Reaktion auf die verschiedenen Bedingungen bei den einzelnen Arten unterschiedlich ausfiel, führte eine Erhöhung der Saatgutfeuchte und der Lagertemperaturen insgesamt zu einer allmählichen Veränderung der biochemischen Mechanismen während der Samenalterung. Unter den Bedingungen der trockenen Samenlagerung fungierten Glutathion (GSH) und Tocochromanole als Antioxidantien und wurden abgebaut. Lipide wurden oxidiert oder hydrolysiert, der pH-Wert sank, während sich organische Radikale im Laufe der Zeit ansammelten und negativ mit der Lebensfähigkeit der Samen korrelierten. Bei hohen Saatgutfeuchten (13) und Lagertemperaturen (40°C) traten keine Membranschäden, pH-Veränderungen oder organische Radikale auf. Außerdem nahmen GSH und GSSG ab, während die Tocochromanole stabil blieben oder zunahmen. Daher ist Saatgut, das unter hohen Saatgutfeuchten und Temperaturen gelagert wird, einer anderen Umgebung ausgesetzt als Saatgut, das niedrigeren Saatgutfeuchten und Temperaturen ausgesetzt ist, wo die Wasseraktivität und die Alterungsrate reduziert war und das Zytoplasma als glasig angenommen wurde. Folglich variierten die detektierten Gene bzw. quantitativen Merkmalsloci zwischen den verschiedenen Alterungsbehandlungen, weshalb Studien an trocken gelagertem Saatgut durchgeführt werden müssen um die genetischen Mechanismen des Verfalls von Saatgut in Saatgutbanken zu verstehen. Insgesamt sind unsere pflanzengenetischen Ressourcen in Genbanken sicher aufbewahrt. Um jedoch eine genetische Drift zu vermeiden und die Lebensdauer des Saatguts zu verlängern, sollten die Bedingungen für die Vorlagerung und Lagerung für jede einzelne Art weiter optimiert und verbessert werden.weiterlesen