Trockentoleranz

Trockentoleranz bezeichnet die Fähigkeit von Organismen, insbesondere Pflanzen, unter begrenztem Wasserangebot zu überleben, zu wachsen oder sich fortzupflanzen. In der Pflanzenswissenschaft wird häufig zwischen Trockentoleranz, Trockenheitsvermeidung und Trockenheitseinschränkung unterschieden. Trockentolerante Arten können bei niedrigen Bodenfeuchten Funktionsfähigkeit und Ertrag aufrechterhalten, während andere Arten ihr Wachstum stark einschränken. Die Ausprägung der Trockentoleranz ist abhängig von Genetik, Umweltbedingungen und dem Entwicklungsstadium der Pflanze.

Zu den Anpassungsstrategien gehören Trockenheitsvermeidung und Trockentoleranz. Trockenheitsvermeidung umfasst Merkmale wie frühzeitige Beendigung des Wachstums, geringe Transpiration, dickere Cuticula, reduzierte Blattfläche und Wurzelwachstum, das Wasser tiefer aus dem Boden hebt. Tiefwurzelnde Arten können Wasservorkommen im Unterboden nutzen. Trockentoleranz beinhaltet zelluläre Anpassungen wie Osmoregulation durch Akkumulation von kompatiblen Soluten (z. B. Prolin, Zuckern), Proteinschutz und Anpassungen der Stomata-Öffnung über ABA-Signale. In einigen Pflanzenarten kommt Desiccationstoleranz vor, insbesondere bei Samen oder speziellen Geweben, die Wasserverlust tolerieren oder überstehen.

Messung und Forschung erfolgen durch Feld- und Labortests, bei denen Indikatoren wie relativer Wassergehalt der Blätter, Photosyntheserate unter Trockenstress, Biomasseentwicklung, Wurzellänge oder Wurzeltiefe sowie Transpiration gemessen werden. Auf genetischer Ebene werden Marker, QTL und Gene untersucht, die mit Trockenheitsempfindlichkeit oder -toleranz assoziiert sind. In der Praxis dienen diese Daten der Selektion in Züchtungsprogrammen.

Bedeutung: Trockentoleranz ist ein zentrales Ziel in Landwirtschaft und Ökologie, besonders im Kontext von Klimawandel und steigenden Wasserknappheiten. Die Entwicklung trockentoleranter Sorten unterstützt Nahrungssicherheit und Ökosystemstabilität. Zugleich können Trade-offs bestehen: Sorten mit hoher Trockentoleranz liefern unter optimalen Bedingungen oft geringeren Ertrag, weshalb eine ausgewogene Züchtung und angepasste Anbaupraktiken wichtig sind.