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Aufklärung des funktionellen Mechanismus von Bor-Benzoxazinoid Assoziationen in Mais (Zea mays L.)

Description: Der Mikronährstoff Bor ist essentiell für das Wachstum von Pflanzen und wird vor allem in der reproduktiven Phase von Pflanzen benötigt. Ein Mangel dieses Nährstoffs wirkt sich folglich negativ auf viele Wachstumsparameter aus, unter anderem auf den Ertrag vieler Nutzpflanzen, inklusive Mais. Die zugrunde liegenden molekularen Mechanismen der Borhomöostase in Mais sind bislang nicht vollständig geklärt. Mittels genom-weiter Assoziationsstudien und Mutantenanalysen, konnten wir eine genetische Variation des Bor-Gehalts in Kolbenblättern mit dem Benzoxazinoid-Biosynthese Pathway in Mais korrelieren. Benzoxazinoide sind spezialisierte Metabolite, die gegen ein breites Spektrum von Pflanzenschädlingen wirken. Der Benzoxazinoid-Biosynthese Pathway ist in Mais vollständig aufgeklärt, wurde aber bisher nicht mit Bor assoziiert. Das vorgeschlagene Projekt beschäftigt sich mit der Aufklärung des funktionellen Mechanismus der zugrundeliegenden Assoziation. Dazu wird zum einen gezielt der Einfluss spezifischer Benzoxazinoid-Pathway Gene und Intermediate auf Bortransportprozesse untersucht. Des Weiteren werden ungerichtete Transkriptomstudien durchgeführt. Zusätzlich wird evaluiert, ob der Benzoxazinoid-Biosynthese Pathway genutzt werden kann, um Maiswachstum und -ertrag unter Bormangelbedingungen zu erhalten.

Types:

SupportProgram

Tags: Mais ? Bor ? Nährstoff ? Nutzpflanze ? Pflanzenproduktion ? Pflanzenernährung ? Schädling ? Pflanze ? Agrartechnik ? Plant Cultivation ?

Region: Nordrhein-Westfalen

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License: Creative Commons Namensnennung-keine Bearbeitung-Nichtkommerziell 4.0

Language: Deutsch

Organisations

Last harvest: 11.05.2026 00:16

Time ranges: 2024-01-01 - 2026-05-14

Alternatives

Language: Englisch/English
Title: Elucidation of the functional mechanism underlying boron - benzoxazinoid associations in maize (Zea mays L.)
Description: The micronutrient boron is essential for plant growth and is particularly needed for reproductive plant development. Consequently, soil boron deficiencies negatively affect many growth traits, including yield of many major crops, for example maize. Despite this agricultural importance, the molecular mechanisms underlying boron homeostasis in maize are not resolved. Using genome-wide association studies in combination with mutant analyses, we identified the benzoxazinoid biosynthesis pathway to be significantly associated with boron levels in maize ear leaves. Benzoxazinoids are specialized metabolites, which act against a broad spectrum of herbivores. The benzoxazinoid biosynthesis pathway is fully elucidated in maize, yet it has not been linked to boron before. The proposed project addresses the functional mechanism underlying this association using targeted analyses to evaluate the effect of specific benzoxazinoid biosynthesis genes/pathway intermediates on boron transport processes and by untargeted transcriptomics approaches. In addition, the project assesses, whether the benzoxazinoid biosynthesis pathway can be harnessed for sustaining maize growth and yield in low boron conditions. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1140337

Resources

Webseite zum Förderprojekt
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/547847994 (Webseite)

Status

Aktiv

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