Suberinisierung in Wurzeln und Sproßachsen transgener Graupappeln (Populus × canescens), einer ökonomisch wichtigen Baumspezies

• Antragsteller: Professor Dr. Lukas Schreiber
• Fachliche Zuordnung: Pflanzenphysiologie
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 518270674

In diesem Projekt ist geplant, transgene Linien (CRISPR-Cas9 knock-out und Überexpression) der Graupappel zu charakterisieren und mit dem korrespondierenden Wildtyp zu vergleichen. Neben den Primärwurzeln sollen zum ersten Mal die Bildung, Struktur und Funktion des suberinisierten Periderms in Sekundärwurzeln und Sprossachsen von 8 bis 12 Wochen alten Pflanzen untersucht werden. Dieses Projekt beinhaltet die folgenden Arbeitspakete: (i) Herstellung transgener (CRISPR-Cas9 Knock-out und Überexpression) Pappellinien für Schlüsselgene der Suberinisierung. (ii) Optimierung bestehender Anzuchtsbedingungen für die Gewinnung von Sekundärwurzeln und Sprossachsen mit sekundärem Dickenwachstum und einer Peridermbildung. (iii) Detaillierte anatomische Charakterisierung der gewebespezifischen Suberindeposition in Primärwurzeln, Sekundärwurzeln und Sprossachsen in transgenen Pappeln im Vergleich zu dem Wildtyp und mögliche Änderungen in Reaktion auf abiotischen Stress (Salz und Wassermangel). (iv) Qualitative und quantitative chemische Analyse von Suberin mit assoziierten Wachsen in Primärwurzeln, Sekundärwurzeln und Sprossachsen in transgenen Pappeln im Vergleich zu dem Wildtyp und mögliche Änderungen in Reaktion auf abiotischen Stress. (v) Charakterisierung des Wasser- und Stofftransportes in Wurzel- und Sprossperidermen transgener Linien im Vergleich zum Wildtyp und in Reaktion auf abiotischen Stress. (vi) Analyse der Änderungen der Genexpression (RNA-seq) in Suberinmutanten im Vergleich zum Wildtyp und in Reaktion auf abiotischen Stress. Aufbauend auf den geplanten Experimenten soll die Funktion von Suberin in Primärwuzeln, Sekundärwurzeln und Sprossachsen in Anpassung an die abiotischen Stressfaktoren Trockenheit und Salz aufgeklärt werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen