Das Projekt "Hyperakkumulation in Thlapsi" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Bodenforschung durchgeführt. Metallakkumulierende Pflanzen dienen als Modellsystem und Ausgangspunkt fuer die Entwicklung von Phytosanierungstechnologien. Im vorliegende Projekt soll die Rolle von pflanzenphysiologischen und Rhiszosphaerenprozessen bei der Hyperakkumulation von Schwermetallen in zwei Thlaspi-Arten (Taschelkraut) untersucht werden. Thlaspi capaeifolium ist ein Pb/Zn/Cd-Akkumulierer, die in Ostoesterreich endemische Art Thlaspi goesingense ein Ni/Cr-Akkumulierer. Wesentliche Projektziele sind die Untersuchung physiologischer Prozesse bei der Aufnahme und Verlagerung der Metalle in der Pflanze in Abhaengigkeit vom pH-Wert des Bodens sowie die Bestimmung der Bindungsformen von Metallen waehrend der pflanzeninternen Translokation. Weiters sollen jene Pflanzenorgane lokalisiert werden, in denen die Schwermetalle bevorzugt akkumuliert werden. Besonderes Augenmerk wird den Prozessen in der Rhiszosphaere gewidmet, die Einfluss auf die Pflanzenverfuegbarkeit der Metalle haben. In Topfversuchen wird die Reaktion beider Thlaspi-Arten (Pflanzenwachstum, Metallaufnahme und -akkumulation) auf das erhoehte Angebot von Metallen untersucht, die an ihren natuerlichen Standorten keine Rolle spielen. Das Verstaendnis dieser Prozesse ist fuer die Entwicklung von Technologien der Phytosanierung von groesster Bedeutung. Das Projekt gliedert sich in drei Abschnitte: Untersuchung von Prozessen der Metallmobilisierung in der Rhizosphaere. Hierbei werden (a) in Hydroponic-Experimenten Wurzelexsudate der beiden Thlaspi-Arten bei verschiedenen pH-Werten identifiziert und (b) Wechselwirkungen zwischen Wurzeln und Rhizosphaerenboden in sogenannten Rhizobox-Versuchen studiert. Unter anderem werden dabei Bodenloesungen aus dem Nahbereich der Wurzeln mit Hilfe von Mikrosaugsonden gewonnen und auf ihre Zusammensetzung analysiert; Experimente zur Metallaufnahme werden in drei verschiedenen methodischen Varianten durchgefuehrt: (a) Hydroponic-Experimente, (b) Topfversuche zur Verpflanzung der Thlaspi-Arten auf Boeden mit von den natuerlichen Verhaeltnissen abweichendem Metallangebot, und (c) gemeinsame Aufzucht (Co-Transplant) beider Thlaspi in Topfversuchen zum Studium von Wechselwirkungen zwischen den Arten in der Rhizosphaere; Experimente zur Erfassung der Metallverlagerung und -kompartimentierung in den beiden Thlaspi-Arten, mit Schwerpunkt auf (a) der Analyse von Xylemsaft zur Identifizierung von Prozessen der Metalltranslokation, und (b) Roentgenstrahlen-Mikroanalyse (EDAX) zur Bestimmung der Kompartimentierung der Metalle in den Pflanzen. Erwartete Ergebnisse aus diesen Untersuchungen sind Einblicke in grundlegende pflanzenphysiologische Prozesse der Hyperakkumulation von Schwermetallen in Thlaspi-Arten, insbesondere Metallaufnahme, -translokation und -kompartimentierung in der Pflanze. Weiters erwarten wir Aufschluesse ueber die Rolle von Rhizosphaerenprozessen bei Hyperakkumulation, wobei vor allem Informationen ueber den Einfluss des pH und organischer Wurzelexsudate auf die Metallmobi