Das Projekt "Wurzeln der Trockenresistenz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Department für Nutzpflanzenwissenschaften, Abteilung für Pflanzenbau durchgeführt. Pflanzenbauliche Strategien müssen zukünftig vermehrt auf effiziente Ressourcennutzung achten. Wasser ist bereits heute in vielen Teilen der Welt limitierender Faktor für das Pflanzenwachstum. Ein vermehrtes Auftreten von Trockenheit wird im Zuge des Klimawandels erwartet. Die Pflanzenwurzel kann über effiziente Wasseraufnahme einen besonders wichtigen Beitrag zur Trockenstressresistenz leisten. Wurzelsysteme haben eine hohe natürliche Vielfalt, die jedoch bisher kaum zur Verbesserung der Nutzpflanzen genutzt wird. Die Stress-Vermeidung über effiziente Wasseraufnahme ist im Gegensatz zu viele oberirdische Trockenstress-Reaktionen der Pflanze mit hohen Erträgen kompatibel. Bisher gibt es kein ausreichendes Verständnis welche Wurzelsysteme und -eigenschaften sich am besten eignen, um in einer bestimmten hydrologischen Situation die Pflanze optimal mit Wasser zu versorgen. Wenn es um die Integration der Wurzel in die züchterische Verbesserung von Nutzpflanzen geht ist jedoch die gezielte Wahl von Pflanzenmaterial unerlässlich, da bisher keine Methoden der Phänotypisierung größerer Populationen auf Wurzeleigenschaften existieren. Im vorliegenden Projekt wird vorgeschlagen, dass eine gezielte Auswahl pflanzengenetischer Ressourcen mit hoher Wurzelwasseraufnahme über den Zusammenhang zwischen Wurzelsystemausprägung und den ökohydrologischen Standortbedingung möglich ist. Diese Hypothese geht davon aus, dass die Evolution der Wurzelsysteme ein Optimierungsprozess an das vorherrschende Feuchteregime in den Entstehungsregionen der jeweiligen Genotypen ist. Ziel des Projektes ist es daher, die Beziehung zwischen Wurzeldiversität und Standortcharakteristika zu bestimmen. Dazu wird eine Auswahl von Hartweizen-Landsorten untersucht, deren regionaler Ursprung einem Trockenheitsgradienten folgt. Ergänzend werden ausgewählte Wildformen (Einkorn, Emmer) sowie zwei moderne Zuchtsorten untersucht. Besonders bei Landsorten wird eine effiziente Wurzelwasseraufnahme erwartet, während für Wildtypen eher eine Wassernutzungsstrategie mit reduzierten Verlusten angenommen wird, die gleichzeitig das Assimilationspotential limitiert. Im Projekt wird die Wurzelarchitektur der Genotypen mit einem neuen hyperspektralen Bildanalyse-System für Rhizoboxen vermessen. Unterschiedliche Durchwurzelungsstrategien und deren Beziehung zu Umweltvariablen werden mittels Cluster- und Hauptkomponentenanalyse bestimmt. Aufbauend auf die empirischen Daten wird mittels einer innovativen Koppelung von ökohydrologischer und Wurzelarchitekturmodellierung eine Methode entwickelt, um die Hypothese der Wurzelsystemausprägung als Optimierungsprozess an die Standorthydrologie zu überprüfen. Die Bedeutung der unterschiedlichen Wurzelsystemtypen für eine verbesserte Trockenstress-Resistenz wird im Feldversuch überprüft. usw.