Das Projekt "Untersuchung der Vakuolengehalte und der wasserextrahierbaren Anteile von Hauptnährelementen in Blattgeweben von Nadel- und Laubbäumen unter Immissionseinfluß im Osterzgebirge" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Pflanzenchemie und Holzchemie, Lehrstuhl für Pflanzenchemie und Ökotoxikologie durchgeführt. Mit Hilfe der Röntgenmikroanalyse in Verbindung mit der Kryo-Rasterelektronenmikroskopie sollen wichtige Nährelemente in Vakuolen von Blattgeweben immissionsgeschädigter Baumarten im Erzgebirge untersucht werden. Gleichzeitig werden die wasserextrahierbaren Anteile von Sulfat sowie Gehalte der wichtigsten Kationen (Gesamt- und wasserextrahierbare Gehalte) quantitativ bestimmt. Es sollen Zustandsdaten für die Blattorgane wichtiger Baumarten bei sich ändernden Immissionsbedingungen gewonnen werden. Die Analysen auf zellulärer und Gewebeebene werden durch Gesamtblattanalysen untersetzt. In die REM-Untersuchungen sollen jeweils zwei Fichten (Picea abies (L.) Karst.) auf insgesamt vier Standorten einbezogen werden. Für Vergleichszwecke sollen bei einmalig jährlicher Beprobung die Blattorgane der Baumarten Blaufichte (Picea pungens Engelm.), Aspe (Populus tremula L.), Birke (Betula verrucosa Ehrh.) und Rotbuche (Fagus silvatica L.) untersucht werden. Durch die Auswertung der Analysen sollen derzeitige Hypothesen zum Schadmechanismus bei überwiegender SO2-Immission gewertet werden und neue Erkenntnisse über Wechselwirkungen zwischen Immissionswirkungen und Nährstoffdefiziten gewonnen werden.
Das Projekt "The regulation of mesophyll conductance for CO2 under climatic variables in relation to photosynthesis and respiration" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Departament de Qimica Universitat de les Illes Balears durchgeführt. Die zentrale Rolle der Leitfähigkeit des Mesophylls für CO2, die sogenannte 'mesophyll conductance (gm)', bei der Photosyntheseleistung in verschiedenen Pflanzen konnte während der hier geleisteten Arbeiten bestätigt werden, insbesondere während erhöhter Trockenstressbedingungen und nach Wiederbewässerung. Somit kommt gm unter verschärftem Wasserdefizit eine wesentliche Funktion in der Regulierung der photosynthetischen CO2 Bereitstellung im Mesophyll/Chloroplast zu, wobei gm unabhängig von der stomatären Leitfähigkeit (gs) reguliert werden kann. Erhöhte gm und somit eine verbesserte CO2-Diffusion im Mesophyll durch die gezielte Modifizierung von Aquaporinen (PIPs; H2O und CO2 Zellmembrankanäle) konnte nachgewiesen werden. Die Entkopplung von gs und gm und die somit verbesserte Wassernutzungefficzienz konnte anhand von modifizierte ABA(Abscisinsäure)-Sensitivität (Mutationen in Phosphatasen Typ 2C) erreicht werden (schnellere Stomatareaktion). Die Optimierung des gm/gs Verhältnis für optimale Photosyntheseleistung und somit für eine verbesserte Wassernutzungseffizienz ist die weitere Ziesletzung dieser Forschung.