Ursachen und Mechanismen der Eisentoxizität bei Naßreis (Oryza sativa L.)

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Eisentoxizität kann bei Naßrteis auftreten, weil nach Überstauung des Bodens, und somit O2-Ausschluß, Fe(III) zu leicht löslichem toxisch wirkenden Fe(II) reduziert wird. Die Intensität der Fe-Vergiftung hängt stark von der Sorte ab, wie eigene Untersuchungen in der Dominikanischen Republik bestätigen. Dort traten im Reisanbau starke Chlorosen auf, die bisher als Symptome von Fe-Toxizität gedeutet wurden, obwohl die Blattgehalte an Fe nicht als toxisch betrachtet werden konnten. Hier könnte der Ursprung der Fe-Toxizität in der Wurzel und nicht im Sproß lokalisiert sein. Andere Faktoren, wie gestörte Nährstoffaufnahme und/oder mikrobielle Aktivität, könnten dabei auch eine Rolle gespielt haben. In der vorliegenden Arbeit soll in Reissorten mit unterschiedlicher Fe-Toleranz durch eine Zufuhr von gestaffelten Fe-Konzentrationen entweder zur Wurzel oder zum Blatt sowohl in Nährlösungsversuchen, als auch in Böden (bekannt als Fe-toxisch- oder -nichttoxisch), einerseits der Ursprung der Schadwirkung (Blatt und/oder Wurzel lokalisiert werden, andererseits soll die Aufnahmeleistung der Wurzeln (Fe-Influx) als Funktion der Fe(II)-Konzentration in Nährlösung oder Boden bestimmt sowie Rhizospähreneffekte [Oxidation der Wurzelumgebung und die Besiedlung der Wurzeln mit Fe(III)- reduzierenden Bakterien] ermittelt werden. Das Zusammenführen aller Versuche soll zeigen, welche Bedingungen zu Fe-Toxiziät führen, wo die toxische Wirkung des Fe lokalisiert ist (Sproß oder Wurzel) und inwieweit unterschiedliche Fe-Toleranz in der Aufnahmeleistung der Wurzel, den Rhizosphäreneffekten oder den Entgiftungsmöglichkeiten [Oxidation von Fe(II) zu Fe(III) in der Pflanze] begründet ist. Neben dem wissenschaftlichen Interesse werden die zu erwartenden Erkenntnisse auch dem Reisanbauer und der Formulierung von Zuchtzielen dienlich sein.