Physiologie der Streßresistenz

Zusammenfassung

Nichtoptimale Umweltbedingungen bewirken auch bei Pflanzen Streß. Die physiologischen Grundlagen der Streßerscheinungen und der Mechanismen, welche die Pflanzen gegen die störenden oder schädigenden Einflüsse von Streßfaktoren entwickelt haben, sind ein zentrales Thema der derzeitigen Forschung. Die Beschäftigung mit diesem Gebiet ist nicht zuletzt deswegen von großer Bedeutung, weil die Fähigkeit zur Streßbewältigung die klimatischen Anbaugrenzen von Kulturpflanzen festlegt. Die wichtigsten abiotischen Streßfaktoren für Pflanzen sind: mechanische Belastung, Wassermangel, Salzbelastung, Hitze, Kälte, Frost, Sauerstoff, Licht und UV-Strahlung. Auch die biotischen Streßfaktoren, insbesondere parasitäre Mikroorganismen und Viren, die als Krankheitserreger, Pathogene, wirksam sind, stellen hohe Anforderungen an die pflanzliche Streßabwehr (dieser Aspekt wird im Zusammenhang mit den Interaktionen von Pflanzen mit anderen Organismen im folgenden Kapitel behandelt). Pflanzen überleben in der freien Natur nur deshalb, weil sie ein umfangreiches Arsenal von speziellen, hochwirksamen Mechanismen besitzen, die ihnen eine relative Resistenz gegen Streß verleihen. In vielen Fällen zeigt sich, daß der Verlust solcher Resistenzmechanismen, z. B. durch Mutation, zum Verlust der Lebensfähigkeit führt Umgekehrt konnte neuerdings durch Einpflanzung von geeigneten Fremdgenen in Pflanzen die Resistenz gegen bestimmte Streßfaktoren gesteigert werden. Für die Physiologie sind insbesondere diejenigen Resistenzmechanismen von Interesse, welche erst unter dem Einfluß von Streßfaktoren induziert werden und zur Abhärtung, Streßakklimatisation, führen. Dieses Kapitel liefert einen Einblick in die Vielfalt und Komplexität der Wechselwirkungen zwischen der Pflanze und ihrer Umwelt, die sich im Verlauf der Evolution herausgebildet haben und die Besiedelung von Räumen mit stark varüerenden, meist suboptimalen, Lebensbedingungen ermöglichen.