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Polyamine und Trockenstress: Cross-talk zwischen Polyaminen und Calciumvermittelter Signalübertragung bei der Stresstoleranz von Gerste (Hordeum vulgare)
Projekt
Förderkennzeichen: keine Angabe
Laufzeit: 01.06.2010
- 31.05.2013
Forschungszweck: Angewandte Forschung
Weltweit zählt Trockenstress zu den wichtigsten ertragslimitierenden Faktoren. Trockenstressresistente
Pflanzen sind daher ein bedeutendes Ziel in der Nutzpflanzenforschung. Polyamine
spielen in der abiotischen Stresstoleranz generell und in der Trockentoleranz im Besonderen
eine zentrale Rolle. Bekannte Polyamine in Pflanzen sind Putrescin, Spermidin, und Spermin. Im
Gegensatz zu Putrescin und Spermidin wurde Spermin bisher weniger Beachtung geschenkt. Neuere
Untersuchungen weisen jedoch darauf hin, dass Spermin eine spezifische Rolle in der Stresstoleranz
spielt. In diesem Projekt soll daher an der Modellpflanze Gerste (Hordeum vulgare) die
Rolle von Spermin und des Strukturisomers Thermospermin in der Trockenstresstoleranz untersucht
werden. Hierfür werden zunächst Enzyme der Spermin- und Thermosperminsynthese identifiziert.
Diese Enzyme sollen heterolog exprimiert und in vitro charakterisiert werden. Im weiteren
Projektverlauf soll der Effekt von Überexpression bzw. knock out der betroffenen Gene in der
Pflanze untersucht werden. Ein zentraler Aspekt ist dabei die Untersuchung des Zusammenhangs
von Signalwegen und Polyaminen in der Gerstenzelle. Es gibt deutliche Hinweise darauf, dass
Spermin in die Calciumabhängige Signalleitung der Pflanze eingreift und bestimmte Signalwege
entscheidend verändert. Darüber hinaus werden pharmakologische Versuche an Gewebekulturen
und intakten Pflanzen durchgeführt. In ersten Experimenten mit hydroponisch angezogenen Pflanzen
wurde die Toleranz gegenüber Salzstress (NaCl) und osmotischem Stress (PEG 6000) getestet.
Abschnittsübersicht
Fachgebiete
- Pflanzenbau
- Pflanzenzüchtung
- Klimawandel
