Unterirdische Wurzelstrukturen und Reifeprozesse von Fruchtständen

Die fortschreitende Erderwärmung hat einen deutlichen Einfluss auf die globale Flora – insbesondere auch auf Nutzpflanzen. Viele Pflanzenarten sind nicht dazu in der Lage, sich schnell genug an die neuen Bedingungen anzupassen. Pflanzensorten, welche auch unter widrigen Bedingungen ertragreich bewirtschaftet werden können, werden für uns als Gesellschaft zunehmend wichtiger werden.

Bisher konnten Wurzeln und Knollen nur durch Ausgraben sichtbar gemacht werden. Durch diese irreversible Art der Analyse war die Auswertung von zeitaufgelösten Informationen nur über statistische Methoden durchführbar. Die industrielle Computertomographie (CT) hat sich in den vergangenen Jahren zunehmend in der Analyse unterirdischer Strukturen bewährt. Dies ermöglicht erstmals neue Ansätze in der Phänotypisierung. Durch eine Segmentierung ist es möglich, die interessanten Strukturen von der Umgebung zu trennen und die Wurzelstrukturen in 3D zu visualisieren. Da diese Offenlegung der Wurzelstruktur rein virtuell auf den gemessenen Datensätzen erfolgt, kann dieselbe Pflanze zu verschiedenen Zeitpunkten vermessen werden.
Der Volumenzuwachs und die dreidimensionale Wurzel- bzw. Knollenanordnung unter der Erde kann nun analysiert werden, ohne die Pflanze auszugraben und dadurch zu zerstören.

Diese Art der Bildgebung ist nicht nur auf unterirdische Strukturen beschränkt. Viele weitere Merkmale waren bisher optisch nicht zugänglich und konnten nur destruktiv untersucht werden. Ein Beispiel hierfür sind Pflanzensamen oder Früchte im Allgemeinen.