A búza a mérsékelt égöv legfontosabb étkezési célú gabonaféléje, melynek terméspotenciálja és termésminősége nagymértékben javult az utóbbi 20 évben. A nemesítői törekvések a mennyiség és minőség növelésére irányultak, de a klímaváltozás és az ezzel járó kirívóan szélsőséges időjárási események, többek között a megtermékenyülés és termésfejlődés időszakában fellépő súlyos vízhiány, a termésstabilitás növelésére irányítják a figyelmet A vízhiány a növénytermesztés elsődleges limitáló tényezője. A párologtatás csökkentése a növények elsődleges válasza a vízhiányra. A szárazság toleráns növények a kritikus mértékű vízvesztést gázcserenyílásaik gyors zárásával (abszcizinsav hiperszenzitivitás), illetve ezt követően egyes fajok a növényfelszíni kutikula réteg megvastagodásán keresztül képesek szabályozni (Fan et al. 2004; Kosma et al. 2009). A munkaterv célja, hogy mikroszkópos technikák és fiziológiai mérési módszerek kombinált alkalmazásával feltárja a búza bőrszöveti struktúráinak szárazságstressz-adaptációban betöltött szerepét.
Kísérleteinkhez fitotroni klímakamrákban nevelünk szárazságtűrő (Plainsman V, Mv Emese) és szárazságra érzékeny őszi búza (Triticum aestivum L.) genotípusokat (Cappelle Desprez, GK Élet) a kalászolás kezdetéig három független biológiai ismétlésben. Genotípusonként a növényanyag felét kontroll körülmények között, napi 150 ml vízpótlás mellett neveljük tovább, a növényanyag másik felét periodikusan ismétlődő teljes vízmegvonásnak tesszük ki. A kezelést követően genotípusonkén 10-10 kezelt és kontroll növényt 150 ml napi vízpótlás mellett teljes érésig felnevelünk, majd felvételezzük a termésadatokat és statisztikai elemzést végzünk. A szárazságstressz idején fiziológiai méréseket végzünk (sztóma konduktancia, fluoreszcencia indukciós kinetika, ozmotikus potenciál, klorofilltartalom, a levél és talaj víztartalma, a levél reziduális párologtatása). Vizsgáljuk az eltérő adaptációs képességgel bíró genotípusok levélfelszíni jellemzőit és azonosítjuk a stressz-indukált morfológiai változásokat. A mintákat előkészítjük a mikroszkópos vizsgálatokhoz: fixáljuk, víztelenítjük, metszeteket készítünk, hisztokémiai festéseket végzünk, illetve a pásztázó elektronmikroszkópos vizsgálatokhoz a minták felszínét arannyal vonjuk be Jellemezzük, majd összehasonlítjuk az egyes fajták gázcserenyílásainak elhelyezkedését, mennyiségét és méretét, a levélszőrözöttség mértékét, a kutikula vastagságát és viaszoltságát. A morfológiai vizsgálatok eredményeit összevetjük a fiziológiai mérésekkel és a termésadatokkal, majd következtetünk az epidermális struktúrák szárazságadaptációban betöltött szerepére.