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Projekt
Untersuchungen zu Mechanismen der Überflutungstoleranz mit Hilfe eines dikotylen Modellpflanzen-Systems
Antragstellerin
Professorin Dr. Angelika Mustroph
Fachliche Zuordnung
Pflanzenphysiologie
Förderung
Förderung von 2014 bis 2019
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 260520787
Die vorhergesagte Zunahme der Dauer und Anzahl von Überflutungsereignissen in naher Zukunft macht es notwendig, an Toleranzmechanismen von Pflanzen für diesen Stress zu forschen. Diese Forschungen sollten zum Ziel haben, das Überleben von Kulturpflanzen unter solchen Stressbedingungen zu verbessern. Bisherige Studien an überflutungstoleranten Pflanzen haben sich meist auf die monokotyle Pflanze Reis konzentriert. Das Ziel dieses Projektes ist es, ein dikotyles Modellpflanzen-System für Überflutungstoleranz aus den Brassicaceae zu etablieren (Rorippa spec.), ähnlich der bereits gut etablierten schwermetall-toleranten Modellpflanze Arabidopsis halleri. Zunächst sollen differentiell regulierte Gene identifiziert werden, die in den überflutungstoleranten Gattungen Rorippa, Nasturtium und Cardamine ein unterschiedliches Expressionsmuster im Vergleich zur überflutungssensitiven Art Arabidopsis thaliana zeigen. Dafür werden Pflanzen für eine bestimmte Zeit vollständig überflutet, und die aus den Blättern isolierte RNA wird mit Hilfe der RNAseq-Technologie analysiert. Einerseits werden dabei tolerante und sensitive Arten miteinander verglichen, daneben jedoch auch Arten mit unterschiedlichen Überlebensstrategien bei Überflutung, die sogenannten "Escape"- und "Quiescence"- Strategien. Zum zweiten sollen Arten der überflutungstoleranten Gattung Rorippa zugänglich gemacht werden für eine gentechnische Veränderung durch Etablierung von Transformationsmethoden und anschließender Analyse von Kandidatengenen, die aus den RNAseq-Experimenten ausgewählt werden, durch Ausschalten bzw. Überexpression dieser Gene. Grundlage für die Transformation werden bereits etablierte und publizierte Methoden für andere Brassicaceae sein, insbesondere Methoden für Arabidopsis halleri und Nasturtium officinale.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
Internationaler Bezug
Niederlande, USA
Beteiligte Personen
Dr. Melis Akman; Dr. Rashmi Sasidharan
