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Projekt
SPP 1212: Microbial reprogramming of plant cell development
Fachliche Zuordnung
Biologie
Förderung
Förderung von 2007 bis 2014
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 14250334
Mikrobielle Pathogene können Pflanzen ihrer Nährstoffe berauben und sie töten, während symbiotische Pilze und Bakterien den Wirtspflanzen Phosphat und Stickstoff liefern und so die Pflanzengesundheit verbessern. Trotz dieser Unterschiede gibt es zahlreiche Parallelen zwischen diesen beiden Typen von Interaktionen, bei denen sowohl mikrobielle Pathogene als auch Symbionten die Entwicklung von Pflanzenzellen umprogrammieren. In diesem Schwerpunktprogramm sollen die molekularen Mechanismen aufgeklärt werden, die in einem System Pathogenbefall hervorrufen oder begrenzen und in einem anderen zur Symbiose führen.
Das Schwerpunktprogramm beabsichtigt, Aktivitäten verschiedener Arbeitsgruppen zusammenzuführen, um die Möglichkeiten des Modellorganismus Arabidopsis thaliana zu nutzen. Für die Untersuchungen zur Symbiose sollen ausschließlich die Modellorganismen Lotus und Medicago eingesetzt werden. Die Beschränkung auf diese drei Modellpflanzen soll die Synergie zwischen den Projekten verstärken und die Einrichtung zentral verwalteter "research pipelines" ermöglichen.
Diese umfassen erstens die Durchmusterung von Chemikalien-Bibliotheken, die synthetische und natürlich vorkommende kleine Moleküle mikrobiellen Ursprungs enthalten (in verschiedenen Bioassays auf pflanzenspezifische Reaktionen), zweitens die Beschreibung von Arabidopsis-Mutanten, die in der Pathogenresistenz oder Pathogenese eingeschränkt sind, und drittens lebendzell- und nichtinvasive Abbildungstechniken, um die subzelluläre räumliche und zeitliche Dynamik von Schlüsselmolekülen in den Prozessen der Erkennung, Infektion und Abwehr zu beschreiben. Dies beinhaltet auch die Analyse von Protein-Protein-Interaktionen in planta.
Folgende Themenbereiche sollen im Schwerpunktprogramm bearbeitet werden:
(1) die molekulare Aufklärung von Veränderungen bei der Entwicklung der Pflanzen in Antwort auf Mikroorganismen;
(2) die Aufklärung der mikrobiellen Strategien zur Umprogrammierung der Entwicklungsprogramme der Pflanze. Dies umfasst die Identifikation der mikrobiellen Effektormoleküle, ihrer Funktionsweise und wie diese mit der Abwehr des Wirtes interferieren;
(3) die Optimierung der Transformationseffizienz von obligat biotrophen Pilzen für revers genetische Ansätze und
(4) Computermodelle zur mikrobiellen Infektion von Pflanzen auf zellulärer Ebene unter Verwendung experimenteller Daten in Kombination mit der Nutzung von Sequenzdaten pflanzlicher und mikrobieller Genome.
Das Schwerpunktprogramm beabsichtigt, Aktivitäten verschiedener Arbeitsgruppen zusammenzuführen, um die Möglichkeiten des Modellorganismus Arabidopsis thaliana zu nutzen. Für die Untersuchungen zur Symbiose sollen ausschließlich die Modellorganismen Lotus und Medicago eingesetzt werden. Die Beschränkung auf diese drei Modellpflanzen soll die Synergie zwischen den Projekten verstärken und die Einrichtung zentral verwalteter "research pipelines" ermöglichen.
Diese umfassen erstens die Durchmusterung von Chemikalien-Bibliotheken, die synthetische und natürlich vorkommende kleine Moleküle mikrobiellen Ursprungs enthalten (in verschiedenen Bioassays auf pflanzenspezifische Reaktionen), zweitens die Beschreibung von Arabidopsis-Mutanten, die in der Pathogenresistenz oder Pathogenese eingeschränkt sind, und drittens lebendzell- und nichtinvasive Abbildungstechniken, um die subzelluläre räumliche und zeitliche Dynamik von Schlüsselmolekülen in den Prozessen der Erkennung, Infektion und Abwehr zu beschreiben. Dies beinhaltet auch die Analyse von Protein-Protein-Interaktionen in planta.
Folgende Themenbereiche sollen im Schwerpunktprogramm bearbeitet werden:
(1) die molekulare Aufklärung von Veränderungen bei der Entwicklung der Pflanzen in Antwort auf Mikroorganismen;
(2) die Aufklärung der mikrobiellen Strategien zur Umprogrammierung der Entwicklungsprogramme der Pflanze. Dies umfasst die Identifikation der mikrobiellen Effektormoleküle, ihrer Funktionsweise und wie diese mit der Abwehr des Wirtes interferieren;
(3) die Optimierung der Transformationseffizienz von obligat biotrophen Pilzen für revers genetische Ansätze und
(4) Computermodelle zur mikrobiellen Infektion von Pflanzen auf zellulärer Ebene unter Verwendung experimenteller Daten in Kombination mit der Nutzung von Sequenzdaten pflanzlicher und mikrobieller Genome.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
Internationaler Bezug
Großbritannien, Schweiz
Projekte
- Analysis of secreted protein effectors from the arbuscular mycorrhizal fungus G. intraradices (Antragstellerin Requena, Natalia )
- Analysis of the PUB22 ubiquitin ligase mediated regulation of exocyst-dependent exocytosis during plant immune responses (Antragsteller Trujillo Linke, Marco )
- Calcium signalling induced by MAMPs (Microbe-associated molecular patterns) in Arabidopis thaliana (Antragsteller Lee, Justin )
- Cell and tissue specific monitoring of jasmonates in plant interactions with pathogens and symbionts (Antragstellerin Hause, Bettina )
- Cellular dynamics between PAMP receptors and pathogen-derived effectors (Antragstellerin Robatzek, Silke )
- Characterization of mutants impaired in Piriformospora indica-induced cytoplasmic calcium elevation in Arabidopsis roots (Antragsteller Oelmüller, Ralf )
- Chemical signaling in mycorrhizal symbiosome development in Lotus japonicus (Antragsteller Bucher, Marcel )
- FACS-based in planta BiFC screening (Antragsteller Harter, Klaus )
- Fuctional characterization of secreted effector proteins from Colletotrichum higginsianum (Antragstellerin Parker, Jane E. )
- Function of CDPK activation, localization and interaction with regulatory proteins during the induction of plant defence responses (Antragstellerin Romeis, Tina )
- Functional analysis of Symbiosis Receptor Kinase (SYMRK) mediated signal perception (Antragsteller Parniske, Martin )
- Functional characterisation of a novel semi-dominant mutant allele of the "Chitin Elicitor Receptor-like Kinase" CERK1 (Antragsteller Lipka, Volker )
- Functional characterization of Pep1, an Ustilago maydis effector required for plant cell penetration (Antragsteller Döhlemann, Gunther )
- Functional characterization of the Phytophthora infestans effector Avr2 (Antragsteller Brunner, Frédéric )
- Identification and molecular characterization of microbe-derived PAMPs and their corresponding perception systems in Arabidopsis (Antragsteller Nürnberger, Thorsten )
- Mechanisms and functions of SNARE protein-dependent and vesicle-mediated exocytosis in plant immune responses (Antragsteller Schulze-Lefert, Paul )
- MicroRNA- and transcription factor profiling: analyzing two regulatory steps of plant cell reprogramming in response to arbuscular mycorrhizal (AM) colonization (Antragstellerin Krajinski-Barth, Franziska )
- Mining Ser hydrolase activities from the Pseudomonas-Arabidopsis interaction (Antragsteller van der Hoorn, Renier A.L. )
- Molecular manipulation of Arabidopsis by type III effectors from the bacterial plant pathogens Pseudomonas syringae and Xanthomonas (Antragsteller Boch, Jens )
- Mutational sceens in Arabidopsis aimed at identifying genes that are required for functionality of the pepper Bs3 restistance gene (Antragsteller Lahaye, Thomas )
- Nonhost resistance of Arabidopsis thaliana to Phytophthora infestans (Antragsteller Scheel, Dierk )
- P. indica impairs hubs of innate immunity to gain root accessibility - MAMP signaling and ER integrity (Antragsteller Schäfer, Patrick )
- Part A) Fungal metabolites as modulators of signalling pathways in plant/pathogen-interactions Part B) Influence of secondary metabolites from Magnaporthe oryzae on plant signalling and development (Antragsteller Thines, Eckhard )
- RAC/ROP signaling in the interaction of Arabidopsis and barley with powdery mildew fungi (Antragsteller Hückelhoven, Ralph )
- Regulation of plant resistance to host-adapted biotrophic pathogens (Antragstellerin Parker, Jane E. )
- Regulation of signal transduction during myorrhizal symbiosis (Antragsteller Ott, Thomas )
- The role of glycolipids at the interface of plant-microbe interactions during nodulation and myorrhiza formation in Lotus japonicus (Antragsteller Dörmann, Peter )
- Transcriptional control of cellular reprogramming during the symbiotic interaction of Medicago truncatula with arbuscular mycorrhizal fungi (Antragsteller Küster, Helge )
Sprecher
Professor Dr. Martin Parniske
