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Projekt
Die Evolution des Salicylsäuresignalwegs
Antragsteller
Professor Dr. Ivo Feußner; Professor Dr. Michael Melkonian; Dr. Hirofumi Nakagami, Ph.D.
Fachliche Zuordnung
Evolution und Systematik der Pflanzen und Pilze
Förderung
Förderung seit 2020
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 440240293
In ihrer natürlichen Umgebung leben Pflanzen in Gemeinschaft mit verschiedenen Mikroorganismen, die einen vorteilhaften, einen neutralen oder schädlichen Einfluss auf die Pflanzen haben können. Da die Arten der Pflanzen-Mikroorganismus-Wechselbeziehungen in terrestrischer und aquatischer Umgebung vermutlich sehr unterschiedlich sind, haben molekulare Innovationen oder Adaptationen von immunspezifischen Signalwegen beim Landgang der Pflanzen wahrscheinlich eine grundlegende Rolle gespielt. Im Rahmen umfangreicher Studien konnten bereits konservierte und einzigartige Mechanismen, die den Pflanzen-Mikroorganismus-Wechselbeziehungen in unterschiedlichen Spezies zugrunde liegen, aufgedeckt werden, wobei sich die meisten Erkenntnisse jedoch derzeit auf die Klasse der Bedecktsamer (Angiospermen) beschränken. Eine molekulare Aufgliederung der Immunsysteme von Moosen (Bryophyta) und streptophytischen Algen ist daher notwendig, um Erkenntnisse über die Adaptationsprozesse bei der Landbesiedlung zu gewinnen. Salicylsäure (SA) ist ein Phytohormon, das eine grundlegende Rolle in der Immunabwehr von Pflanzen spielt und in Angiospermen eine Resistenz gegen biotrophe und hemi-biotrophe Pathogene hervorruft. In Moosen und streptophyten Algen findet man ebenfalls Salicylsäure, jedoch sind sowohl die Funktion von SA als auch der Salicylsäuresignalweg in diesen Pflanzenklassen noch nicht charakterisiert worden. Bemerkenswerterweise, konnte das NPR Gen in keinem der bisher sequenzierten Genome streptophyter Algen nachgewiesen werden. Dies impliziert, dass Pflanzen diesen kanonischen Salicylsäurerezeptor vermutlich erst während des Landgangs erworben haben. Im Rahmen dieses Projekts haben wir uns das Ziel gesetzt, die Evolution der Funktion und des Signalwegs von Salicylsäure zu entschlüsseln. Um dieses Ziel zu erreichen möchten wir erstrangig die Reaktion auf SA in unterschiedlichen Pflanzen, die entweder den kanonischen embryophyten SA-Rezeptor NPR besitzen oder diesen nicht aufweisen, auf Transkriptom- und Proteomebene beschreiben. Dabei werden wir drei Bryophyta und sechs streptophyte Algenspezies untersuchen. Zweitrangig werden wir die Evolution der Perzeption von Salicylsäure auf molekularer Ebene untersuchen, indem wir NPR in Moosen charakterisieren und neuartige SA-Rezeptoren untersuchen.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
