BayFORKLIM

BAYERISCHER KLIMAFORSCHUNGSVERBUND

U9 (zweite Phase) Epidermale Flavonoide

Arbeitsfeld:

Aus den im Rahmen verschiedener verzahnter Projekte in BayFORKLIM gewonnenen Erkenntnissen sowie aus dem bisher publizierten Material ergeben sich aus dem Blickwinkel der Zielsetzungen des vorliegenden Projektes folgende Aspekte: · Quantitativer Aspekt: UV-Strahlung induziert die Akkumulation von Flavonoiden als Schutzpigmente in den Epidermen von Blättern krautiger Pflanzen. Dabei reichen kurze Expositionszeiten aus. Unter natürlichen Bedingungen führt die ambiente Strahlung am Standort zu - für die jeweilige Pflanzen typischen - maximalen Blattflavonoidgehalten. Eine darüber hinausgehende Induktion der Akkumulation von Schutzpigmenten durch höhere Strahlungsdosen kann nicht beobachtet werden. · Qualitativer Aspekt: Höhere Dosen an UV-B-Strahlung führen - zumindest bei einigen Arten - zu Verschiebungen in der Zusammensetzung der epidermalen Blattflavonoide. Es werden vermehrt Substanzen gebildet, die durch ihr verändertes Substitutionsmuster bessere Radikalfänger und somit wirkungsvolle Antioxidantien darstellen. Diese Tatsache hat Auswirkung auf die Eigenschaften von Nahrungs- und Arzneipflanzen (siehe unten). · Protektiver Aspekt: Es kann inzwischen als gesichert angesehen werden, daß im pflanzlichen UV-B-Schutz-system verschiedene, in unterschiedlichen Kompartimenten lokalisierte Mechanismen gleichzeitig verwirklicht sind und sich so ein synergistischer Gesamteffekt ergibt. In diesem System erscheint die funktionale Signifikanz vakuolär akkumulierter pflanzlicher Phenole hinreichend belegt zu sein, während die Bedeutung und Regulation dieses Systems bisher noch nicht verstanden wird. An ihren natürlichen Standorten sind die allermeisten Pflanzen sehr gut an das ambiente Strahlungsklima angepaßt. Dabei scheint die Amplitude der Strahlungsdosen, die schädigungsfrei vertragen werden, so groß zu sein, daß für die einzelne Pflanze auch bei einer Erhöhung der terrestrischen UV-Strahlung in den nächsten Dekaden nicht mit Schäden gerechnet werden muß. Insgesamt muß allerdings berücksichtigt werden, daß vor allem bei züchterisch veränderten Nutzpflanzen eine optimale Anpassung verloren gegangen sein kann. Außerdem läßt sich aus dem publizierten Erkenntnismaterial ableiten, daß Einflüsse auf die Zusammensetzung natürlicher Lebensgemeinschaften durchaus weitreichend sein können, da sich auch geringfügig unterschiedliche Reaktionen einzelner Arten auf das Konkurrenzgeschehen und damit auf die Artenzusammensetzung auswirken können. Die erhaltenen Strahlungsdaten aus Pflanzenbeständen und von pflanzlichen Oberflächen sollten in Zukunft eine realistischere Simulation von Strahlungsbedingungen unter künstlichen Bedingungen (z.B. in Sonnensimulatoren) ermöglichen. Sie sind zudem wichtige Eingabegrößen für bestandsbezogene Modelle und Strahlungsszenarien.

Forschungsbedarf:
bereits abgeschlossen