Bewertung der Adaptationsmechanismen von Nassreis (<i>Oryza sativa</i> L.) an Bedingungen der Eisentoxizität

Eisentoxizität in Nassreis ist ein multiples Stresssyndrom, das mit hohen Konzentrationen reduzierten Eisens (Fe(II)) in der Bodenlösung einhergeht. Ihr Auftreten setzt eine übermäßige Aufnahme von Fe(II) durch die Reiswurzel und dessen akropetalen Transport in die Blätter voraus, wo die zweiwertigen Eisenionen die Bildung von toxischen Radikalen bedingen. Die schädigende Wirkung wird durch die Menge und das zeitliche Auftreten von reduziertem Eisen, sowie durch sortenspezifische Toleranz­mechanismen bedingt. Ziel des Vorhabens ist die Differen­zierung zwischen den Adaptions­mechanismen sowie die Klärung der Bedeutung einzelner Toleranz­­mechanismen für spezifische Bedingungen der Eisen­toxizität. Die Fe-Toleranz und die Effizienz der Adaptions­strategien sollen in Nährlösungs­versuchen an kontrastierenden Nassreis­sorten wie folgt überprüft werden: (1) Identifizierung Fe-toleranter Genotypen. a) Symptom­ausprägung und Bestimmung von Gewebe Fe zu verschiedenen Entwicklungs­stadien; b) Validierung der Toleranz­strategien über die Dynamik der ⁵⁹Fe –Verlagerung; (2) Bewertung der Fe-Toleranzstrategien wie a) der Strategie I (Ausschluss): Bestimmung der Oxidationskraft der Wurzel; b) der Strategie II (Transport / Partitionierung): Quantifizierung von Eisen und Stresssignalen in Xylem und Stängel­gewebe­; und c) der Strategie III (Gewebetoleranz): Vermeidung von oxidativem Stress über antioxidative Enzyme; (3) Klassifizierung von Anpassungsstrategien in Bezug auf ihre Effizienz zur Kontrolle diverser Eisenstresstypen. Eine umfassende vergleichende Analyse soll eine differen­zierte Bewertung von Anpassungsmechanismen an diverse Eisen­stress­bedingungen ermöglichen.