Abiotischer Stress in Weizenblättern: Reaktionen im Photosynthese-Apparat in Relation zum Stressmetabolismus

Abiotic stress in wheat leaves: reactions in photosynthesis processes in relation to stress metabolism

by Elke Grimme
Doctoral thesis
Date of Examination:2007-01-25
Date of issue:2007-02-12
Advisor:Prof. Dr. Andreas von Tiedemann
Referee:Prof. Dr. Andreas von Tiedemann
Referee:Prof. Dr. Reto Strasser
Persistent Address: http://dx.doi.org/10.53846/goediss-1688

 

 

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Abstract

English

An abiotic leaf spot disease (PLS) in winter wheat damages leaves causing dark-brown necrotic spots due to active oxygen species. Occurrence, etiology and effects of those PLS were investigated with different methods and under various environmental conditions in field and greenhouse experiments on diverse wheat cultivars. For that purpose in vivo scoring of PLS was performed and fast chlorophyll fluorescence were measured on leaves by use of the HandyPea fluorimeter. The observed fluorescence signal allows a detailed insight into photosynthetic processes, an important source of active oxygen species. In vitro biochemical extractions and activities of several antioxidative enzymes were examined to verify the results obtained by HandyPea. The effects of fungicide applications, ozone- and different light treatments to reduce the PLS were acquired in greenhouse experiment.
Keywords: Abiotic stress; HandyPea; chlorophyll fluorescence; JIP-test; PLS; physiologic leaf spots; fungicides; ozone; toxic oxygen radicals; oxidative stress

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Seit einigen Jahren treten an Winterweizen nach dem Schossen unspezifische dunkelbraune Blattflecken nichtparasitären Ursprungs (PLS) auf. Das Auftreten, die Ursache und die Auswirkungen solcher PLS wurden mit verschiedenen Methoden und bei unterschiedlichen Umweltbedingungen sowohl im Feld als auch in Gewächshausversuchen an mehreren Weizensorten untersucht. Dazu wurden in vivo PLS-Bonituren durchgeführt und die rasche Fluoreszenzkinetik mit dem HandyPea an Blättern gemessen. Das beobachtete Fluoreszenzsignal liefert Einblicke in den Photosynthese-Apparat, eine Hauptquelle reaktiver Sauerstoffradikale. In vitro wurden am Blattmaterial biochemische Extraktionen und Aktivitäten verschiedener antioxidativer Enzyme bestimmt. Zur Klärung von Detailfragen wurden im Gewächshaus Fungizidapplikationen, Ozon- und verschiedene Lichtbehandlungen vorgenommen.
Schlagwörter: Abiotischer Stress; HandyPea; Chlorophyll-Fluoreszenz; JIP-Test; PLS; Physiologische Blattflecken; Fungizide; Ozon; Sauerstoffradikale; oxidativer Stress
 
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