Analyse des lateralen Wachstums von Pflanzenstämmen

• Antragsteller: Professor Dr. Thomas Greb
• Fachliche Zuordnung: Zell- und Entwicklungsbiologie der Pflanzen ; Entwicklungsbiologie ; Genetik und Genomik der Pflanzen
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 255845630

Im Gegensatz zu tierischen Organismen wo Gewebeproliferation in erwachsenen Individuen oft einen pathologischen und schädlichen Charakter hat, wachsen Pflanzen während ihres gesamten Lebenszyklus. In dem Zusammenhang ist insbesondere das Dickenwachstum von Stämmen und Wurzeln bemerkenswert. Dieser Vorgang findet ausschließlich postembryonal statt und die verantwortliche Gruppe von Stammzellen, das Kambium, ist in stark differenziertes Gewebe eingebettet. Daher müssen während des Dickenwachstums die mechanischen Eigenschaften des umliegenden Gewebes integriert und angepasst werden. Auf welche Art die beteiligten Gewebe miteinander kommunizieren, um solch einen komplexen Wachstumsprozess zu koordinieren ist vollkommen unbekannt. Innerhalb dieses Projektes werden wir das Dickenwachstum von Arabidopsis thaliana Stämmen as Modell für Wachstumsprozesse von differenzierten Organen untersuchen. Wir werden die Eigenschaften von Zellen vor und nach der Initiierung des Dickenwachstums mit Hilfe von Transkriptomanalysen jedes einzelnen Stammgewebes charakerisieren. In Pflanzen fixieren Zellwände die Position einzelner Zellen zueinander und sind auch für die Stabilität des Pflanzenkörpers verantwortlich. Daher werden wir zudem die Rolle von Zellwandmodifikationen während des Dickenwachstums untersuchen und mit Hilfe von genetischen Methoden neuartige Signalkaskaden identifizieren, die den Zustand der Zellwand in Veränderungen von Zelleigenschaften übersetzen. Zusammengefasst werden diese Ansätze neuartige Einblicke in die Regulation des pflanzlichen Dickenwachstums liefern - eines Prozesses, der für die Holzbildung und die Akkumulierung eines großen Teils der Biomasse auf diesem Planeten verantwortlich ist. Gleichzeitig wird dieses Projekt systematisch die Entwicklung eines zentralen aber kaum erforschten Pflanzenorgans untersuchen und dadurch grundlegende Mechanismen innerhalb von Wachstumsprozessen vielzelliger Organismen aufdecken.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Großgeräte: Wachstumskammern
• Gerätegruppe: 4400 Pflanzenwuchskammern und -schränke, Klimaversuchsanlagen für Biologie und Medizin