Das Projekt "WIR! - Physics for Food - Cropping Systems, TP2: Wirkung von Plasma-behandeltem Wasser (wINPlas) auf die Genexpression und Metabolit-Zusammensetzung bei Gerste" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald, Biologie, Institut für Botanik und Landschaftsökologie.
Das Projekt "Regulation der hydraulischen Leitfähigkeit von Wurzeln durch Abscisinsäure" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Würzburg, Fakultät für Biologie, Julius-von-Sachs-Institut für Biowissenschaften mit Botanischem Garten.Publizierte Daten über die Wirkung des Stresshormons Abscisinsäure (ABA) auf die hydraulische Leitfähigkeit von Wurzelsystemen (Lp,) sind widersprüchlich. Abhängig von den angewandten Methoden wurden an Wurzelsystemen Stimulationen und Hemmungen beobachtet, die möglicherweise auf den Einfluss der ABA auf die Aktivität von Aquaporin zurückgehen. In diesem interdisziplinären Projekt soll die hormonelle Steuerung der hydraulischen Leitfähigkeit von Wurzeln Lp, durch das Pflanzenhormon Abscisinsäure untersucht werden. Erstmals werden ABA-Gehalte und -Wirkungen sowohl auf der Ebene der ganzen Wurzel (Einzelwurzel, Wurzelsysteme) und von Einzelzellen unter verschiedenen Bedingungen (Kontrolle, Salzstress, Anaerobiose) erfasst. Es wird untersucht, wie ABA in die hydraulische Leitfähigkeit auf der Zell- und Wurzelebenebeeinflusst und wie diese Änderungen mit endogenen Schwankungen des ABA-Gehaltes und der Expression von Aquaporinen in Wurzelgeweben und einzelnen Zellen korrelieren. In die Untersuchungen zur hormonellen Regulation der Wasseraufnahme wird auch bereits verfügbarer genetisch veränderter Mais einbezogen, bei dem ein heterologes Aquaporin aus A. Thaliana in der Plasmamembran konstitutiv experimentiert ist. Da diese Expression ABA-unabhängig erfolgt, sollen diese Experimente einen zusätzlichen Nachweis auf eine Steuerung der Aktivität von Wasserkanälen durch ABA liefern.
Das Projekt "Sonderforschungsbereich (SFB) 924: Molekulare Mechanismen der Ertragsbildung und Ertragssicherung bei Pflanzen; Molecular Mechanisms Regulating Yield and Yield Stability in Plants, Schwerpunktprogramm SFB 924: Molekulare Mechanismen der Ertragsbildung und Ertragssicherung bei Pflanzen - Teilprojekt A01: Charakterisierung Gibberellin-regulierter Genexpressionsnetzwerke in der Kälteantwort" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität München, Wissenschaftszentrum Weihenstephan, Lehrstuhl Systembiologie der Pflanzen.Das Pflanzenhormon Gibberellin (GA) ist ein zentraler Regulator des pflanzlichen Wachstums und der pflanzlichen Entwicklung. Die Kontrolle der GA Biosynthese oder der GA Antwort wird in der Pflanzenzüchtung eingesetzt, vor allem zur Kontrolle der Pflanzenwuchshöhe. GA kontrolliert jedoch auch noch viele andere Aspekte des pflanzlichen Wachstums. Wie diese dem GA nachgeschaltet reguliert werden, ist noch unklar. Unser Projekt basiert auf den Ergebnissen einer vergleichenden Analyse des GA Transkriptoms. Wir möchten jetzt einen größeren Satz von GA Zielgenen untersuchen und charakterisieren, um ihre Rolle bei der Kontrolle individueller GA Antworten durch physiologische Experimente aufzudecken.
Das Projekt "Regulationsmechanismen der ABA-regulierten Genexpression bei Trockenstress" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Bonn, Botanisches Institut und Botanischer Garten.Das Pflanzenhormon Abszisinsäure (ABA) hat eine wichtige Rolle bei der Samenreifung und -keimung sowie bei der Anpassung an abiotische Streßfaktoren. Im Mittelpunkt des beantragten Forschungsprojekts steht die Identifizierung von Intermediärprodukten, die die Genexpression so steuern, daß Pflanzen eine besondere Anpassung an Trockenstreß zeigen. Diese Untersuchungen sollen von der extrem trockentoleranten Pflanze Craterostigma plantagineum ausgehen, die schon eingehend untersucht worden ist im Hinblick auf ABA induzierte Genexpression, die relevant ist für Trockentoleranz. In dem vorgeschlagenen Projekt sollen zwei wesentliche experimentelle Ansätze verfolgt werden: 1. Mit Hilfe des Hefe-Ein-Hybrid Systems sollen neue Faktoren gefunden werden, die mit Promotorelementen interagieren, die für die ABA Induktion relevant sind. 2. Eine mutagenisierte transgene Arabidopsislinie, die einen ABA induzierbaren C. plantagineum Promotor, gekoppelt an Reportergen, enthält, soll zur Suche von regulatorischen Mutanten in der ABA induzierten Genexpressionskaskade benutzt werden. Bei einer Mutation zeigt das Reportergen ein verändertes Expressionsmuster
Das Projekt "Sonderforschungsbereich (SFB) 924: Molekulare Mechanismen der Ertragsbildung und Ertragssicherung bei Pflanzen; Molecular Mechanisms Regulating Yield and Yield Stability in Plants, Schwerpunktprogramm SFB 924: Molekulare Mechanismen der Ertragsbildung und Ertragssicherung bei Pflanzen - Teilprojekt B01: Signalintegration in ABA Antworten" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität München, Wissenschaftszentrum Weihenstephan WZW, Department Pflanzenwissenschaften, Lehrstuhl für Botanik.Das Phytohormon Abscisinsäure (ABA) spielt eine zentrale Rolle in der Stressadaption der Pflanze. Abiotische Signale wie Trockenheit und Kälte sowie biotische Interaktionen führen zu einer Aktivierung des ABA-Signalweges. Die ABA vermittelten Reaktionen wie die Regulation der Stomataöffnung und des Wachstums interferieren mit anderen Phytohormon-Signalwegen. Die Integration verschiedener endogener Signale in Pflanzen ist weitgehend unverstanden. In diesem Teilprojekt soll die molekulare Vernetzung des ABA-Signalweges mit Auxin- und Ethylen-vermittelten Reaktionen entschlüsselt werden.
Das Projekt "Schwerpunktprogramm (SPP) 1530: Flowering time control: from natural variation to crop improvement, Die Funktion von Cytokinin bei der Regulation des Blühzeitpunktes" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Berlin, Institut für Biologie, Lehrstuhl für Molekulare Entwicklungsbiologie der Pflanzen.Die fördernde Wirkung von Cytokinin auf die Blühinduktion wurde bereits kurz nach der Entdeckung dieses Pflanzenhormons vor mehr als 50 Jahren beschrieben. Allerdings blieben die molekularen Wirkmechanismen dieser Aktivität weitestgehend unbekannt, obwohl große Fortschritte im Verständnis des Metabolismus und der Signalübertragung des Hormons erreicht wurde. Das Ziel dieses Forschungsprojektes ist es, das Ausmaß und die Wirkmechanismen der Regulation des Blühzeitpunktes durch Cytokinin zu untersuchen. Die meisten Arbeiten werden mit Arabidopsis thaliana durchgeführt, aber die Übertragbarkeit der Ergebnisse auf Raps (Brassica napus L.), in dem das Blühverhalten ein wichtiges Züchtungsziel ist, wird ebenfalls studiert. In einem ersten Projektabschnitt wird das Blühverhalten von Mutanten der meisten der ca.60 Cytokininmetabolismus- und -signalgene analysiert, um die funktionell relevanten Gene zu identifizieren. In Vorarbeiten konnten wir die Cytokininrezeptoren AHK2 und AHK3 sowie die Transkriptionsfaktoren ARR10 und ARR12 als zentral für die Cytokininwirkung ermitteln. Diese Analyse wird ergänzt durch die Untersuchung von Pflanzen mit einem gewebespezifisch veränderten Cytokininstatus, wobei das apikale Sproßmeristem, Blätter, Phloem und die Wurzel im Mittelpunkt stehen. Die Transkriptlevel bekannter Blühgene werden bei verschiedenen Tageslängen und nach einem Shift der Tageslänge zu induzierenden Bedingungen miteinander verglichen. Der Einfluß von Umweltparametern (Licht, Ernährung) auf die Wirkung von Cytokinin wird getestet, um zu verstehen, unter welchen Bedingungen sein Einfluß besonders relevant ist. Die Analyse von Transkriptomdaten hat zu Hypothesen über eine Rolle von Cytokinin als Modulator verschiedener Signalwege geführt, einschließlich der Regulation des Repressorgens ATC, miR156, miR172 und Interaktionen mit den Gibberellin- und Trehalose-6-Phosphatsignalwegen. Diese Hypothesen werden mit Hilfe genetischer und molekularer Ansätze weiter untersucht. Diese Analysen und die Identifizierung von Zielgenen von ARR10 und ARR12 soll die Aktivität von Cytokinin mit bekannten Komponenten der Blühregulation verbinden. Desweiteren wird ein genetischer Ansatz verfolgt, um Zugang zu den Wirkmechanismen von Cytokinin zu erhalten. Die fehlende Blühinduktion cytokinindefizienter Pflanzen kann durch dominante Suppressormutationen revertiert werden. Zusätzliche Mutanten, die spezifisch die Blühinduktion betreffen, sollen identifiziert und die mutierten Gene durch markergestützte Genkartierung kloniert werden. Zudem wird die Rolle von Cytokinin bei der Regulation des Blühzeitpunktes von Rapspflanzen mit einem gentechnisch veränderten Cytokininstatus untersucht. Diese Analyse sollte Aufschluß darüber geben, ob cytokininabhängige Mechanismen der Blühregulation in dieser wichtigen Kulturpflanze konserviert sind und sich als Züchtungsziel zur Modulation des Blühverhaltens eignen.
Das Projekt "ZÜEND: Züchtung neuer Energiepappeln für Deutschland, Teilvorhaben 1: Somatische Hybridisierung" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Phytowelt GreenTechnologies GmbH.Es besteht hoher Bedarf an Züchtung von Pappelsorten, die optimal an Kurzumtriebsplantagen (KUP)angepasst sind. Aufbauend auf ein Marker-charakterisiertes Pappel-Sortiment soll die innovative somatische Hybridisierung eingesetzt werden, um die genetische Diversität durch Neukombinationen von Pappellinien aus verschiedenen Sektionen zu erhöhen und optimierte Energiepappeln zu züchten. Schwerpunkt der Arbeiten wird die Kombination von Eigenschaften sein, die für den Anbau auf KUP vorteilhaft sind, wie beispielsweise rasche Jugendwüchsigkeit oder Pappelblattrostresistenz. Für Fusionen verschiedener Pappelklone sowie deren Selektion und in vitro-Vermehrung werden aufbauend auf etablierte Systeme in Vortests Pappelklone (und A. vonNWF-FVA) auf Regenerationsfähigkeit sowie Reaktion auf verschiedene Pflanzenhormone geprüft. Versuche zur Protoplastenisolierung, - fusion, -kultivierung, und -regeneration folgen. Es müssen Fusionsparameter sowie Kulturmedien und -bedingungen angepasst werden. Zusätzlich soll die asymmetrische Fusion etabliert werden, um nur einzelne Chromosomen zu übertragen. Regenerate werden mit Cytofluorimetrie und Mikrosatelliten analysiert. Hybride werden für genauere Analysen an vTI (Marker-Analyse) und NW-FVA (Vermehrung, in vitro-Tests, Feldversuche) transferiert.
Das Projekt "WoodWisdom-Net: WOP - Wood Supply, Teilprojekt: Mechanische und nanostrukturelle Charakterisierung von Pappeln" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung.Eine Erhöhung der quantitativen Biomasseproduktion je Flächeneinheit Land trägt positiv zu Nachhaltigkeit und Effizienz in der Rohstoffproduktion bei. Das betrifft nicht nur die Lebensmittelproduktion sondern auch die Forstwirtschaft. Bei den Cytokininen und Ethylen handelt es sich um Pflanzenhormone, die Einfluss auf Baumwachstum und -entwicklung, sowie auf die chemische Zusammensetzung und die Ultrastruktur der Zellwand haben. Anhand genetisch modifizierter Pappeln werden Zusammenhänge zwischen Biosynthese und Zellwandstruktur untersucht. Ziel der neuen Erkenntnisse ist es, zu einem tieferen Verständnis der mechanischen Eigenschaften von Holz beizutragen und neue Input-Parameter zum effizienten Design nachfolgender technologischer Prozesse zu liefern. Weiters sollen die als erfolgreich und kommerziell relevant eingestuften transgenen Pappeln in Feldversuchen etabliert werden. Die Mikro- und Ultrastruktur der von den Projektpartnern zur Verfügung gestellten Pappeln werden mit Licht- und Elektronenmikroskopie sowie mit Röntgenmethoden untersucht. Mikrozugversuche und Nanoindentierung liefern mechanische Kennwerte. Simultan durchgeführte strukturelle und mechanische Untersuchungen (in-situ Experimente, z.B. Zugversuche kombiniert mit Raman-Spektroskopie, Röntgenstreuung, Licht- oder Elektronenmikroskopie) erlauben eine genaue Analyse von Verformungsmechanismen auf unterschiedlichen Größenskalen - vom Molekül bis zum Gewebe.
Das Projekt "Entwicklung von kaukasischem Löwenzahn (Taraxacum koksaghyz) als nachwachsender Industrierohstoff mit Mehrfachnutzung - Vorbereitende Arbeiten in Züchtung und Analytik, Teilvorhaben 4: Vermehrung und Polyploidisierung" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: hortilab - Labor für pflanzliche Gewebekultur.Entwicklung eines Protokolls zur in vitro-Massenvermehrung von Taraxacum koksaghyz, in vitro-Generationsbeschleunigung (Blühinduktion), Polyploidisierung (Colchizinierung) Inkulturnahme selektierter Genotypen in die in-vitro-Kultur (Aufbau von Sterilkulturen), Erarbeitung eines Protokolls zur in-vitro-Massenvermehrung (dazu Testung verschiedener Nährbodenvarianten insbesondere in Bezug auf den Einsatz von Phytohormonen, Testung von Kulturbedingungen wie Temperatur und Lichtverhältnisse, Überprüfung des Einsatzes von TIS (Temporary Immersion Systems) zur Verbesserung der Kulturbedingungen); Erarbeitung eines Protokolls zur in-vitro-Generationsbeschleunigung (Blühinduktion) durch den gezielten Einsatz von Wuchsstoffen (Gibberelline) und Variationen von Tageslänge, Lichtqualität, Lichtintensität. Polyploidisierung ausgewählter Genotypen durch Colchizinierung der in-vitro-Kulturen (Behandlung von Kallus, eventuell auch von in vitro erzeugten Sprossen mit Colchizin z.B. über getränkte Watte bzw. Tauchverfahren). Überführung und Abhärtung in vitro herangezogener Kulturen unter Gewächshausbedingungen, insbesondere nach Blühinduktion bzw. Colchizinierung zur Übergabe der Pflanzen an Projektpartner.
Das Projekt "Einfluss von Wirkstoffen zur Erhöhung der Trockentoleranz auf Seneszenzprozesse" wird/wurde gefördert durch: Land Sachsen-Anhalt. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Halle-Wittenberg, Institut für Biologie , Mikrobiologie.Reaktionen von Pflanzen auf Trockenstress sind eng verknüpft mit Seneszenzprozessen. Bei Trockenstress wird in den Blättern vorzeitig Seneszenz ausgelöst, die mit einem drastischen Abfall der Photosyntheseleistung und dem Abbau von Ressourcen in den Blättern einhergeht (Nooden et al. 1997, Sanchez et al. 2002). Dies führt zu erheblichen Einbußen im Ertrag und zu Qualitätsverlusten bei Kulturpflanzen. Andererseits konnte gezeigt werden, dass eine Verzögerung von Seneszenzprozessen z.B. durch das Phytohormon Cytokinin die Trockentoleranz drastisch erhöht (Rivero et al. 2007). Interessanterweise lässt sich auch bei einigen bereits bekannten Wirkstoffen, die die Trockentoleranz erhöhen, eine verzögerte Seneszenz nachweisen (z.B. bei Strobilurinen, Beck et al. 2002). Das Verständnis der kausalen Zusammenhänge zwischen Schadwirkungen von Trockenstress, Anpassungsreaktionen toleranter Pflanzen und den Mechanismen der Blattseneszenz auf physiologischer und molekularbiologischer Ebene ist somit ein zentraler Punkt bei der Entwicklung optimaler Strategien zur Steigerung der Trockentoleranz von Kulturpflanzen.
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