Identifizierung struktureller, biochemischer und molekularer Merkmale der Stickstoff-Nutzungseffizienz

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Stickstoffmangel ist der wichtigste Ernährungsfaktor bei der Beeinträchtigung von Pflanzenproduktivität und Ertrag. Im Teilprojekt 3 werden regulatorische Mechanismen der Stickstoff-Effizienz der Gerste durch ernährungsgesteuerte Modulation der Stoffflüsse (Stickstoff-Versorgung, Hoch-CO2) identifiziert. Das C/N-Verhältnis soll als quantitatives Merkmal der Allokation definiert und die zugrunde liegenden Stoffklassen, Enzymaktivitäten und Genexpressionsmuster bestimmt werden. Darüber hinaus sollen Sproß- und Wurzelarchitektur biometrisch erfaßt werden. Damit wird insgesamt die experimentelle Basis für Systemanalysen und Simulationsstudien zur Stickstoff-Nutzungseffizienz geschaffen und ein Beitrag für die Modellierung der Dynamik morphologisch-physiologischer Prozeßnetzwerke im VCMS geleistet. In Zusammenarbeit mit den Teilprojekten zur Modellierung sollen so signifikante Merkmale der Nutzungseffizienz bei kontrastierenden Ernährungsbedingungen erarbeitet werden. Die Kombination von Struktur- und Prozeßmodellierung mit molekularer Analytik soll mit diesem Anwendungsbeispiel als neuer Ansatz für die Grundlagenforschung und die Pflanzenzüchtung etabliert werden.