FLIP
BIOECONOMY INTERNATIONAL


Verbesserung des Pflanzenwachstums gegenüber Nährstoffmangel sowie abiotischem und biotischem Stress

Koordinator: Herr Dr. Mohammad-Reza Hajirezaei – (Leibniz)

Projektbeschreibung

Das Projekt beschäftigt sich mit dem Thema, mithilfe einer neuen Klasse an Redoxproteinen, den sogenannten Flavo-Di-Eisen-Proteinen (FLIP) aus Blaualgen, Kulturpflanzen wie Getreide gegenüber verschiedener Stresssituationen widerstndsfähiger zu machen, um die agronomischen Merkmale der Pflanzen zu optimieren und damit eine zukünftige Nahrungsverfügbarkeit zu sichern. FLIP sind in der Lage, das stress-sensitive Protein Ferredoxin zu ersetzen und damit den Photosynthese-Stoffwechsel aufrechtzuerhalten. In diesem Projekt wurden diese Proteine zunächst in Arabidopsis-Pflanzen eingeführt, um die molekularen und biochemischen Mechanismen der zugeführten Stress-Toleranz aufzuklären. Diese Ergebnisse bilden die Grundlagen für die Untersuchungen mit der Kulturpflanze Gerste, die mit den selben Proteinen versehen wurde. Umfangreiche Phenotypisierungsergebnisse und agronomische wichtige Parameter wurden untersucht. Es stellte sich heraus, dass diese Proteine in der Tat eine Wachstumssteigerung bewirkten und somit unter Stress-Bedingungen, in diesem Falle Trockenstress, den Ertrag von Gerste erhöhen. Damit konnte gezeigt werden, dass sich pflanzenähnliche Proteine aus nah-verwandten Blaualgen als biotechnologische Werkzeuge zur Steigerung der Pflanzenleistung unter sich ständig verändernden Umweltbedingungen eignen.


Improvement of plant tolerance towards nutrient deficiency abiotic and biotic stresses

Coordinator: Herr Dr. Mohammad-Reza Hajirezaei – (Institut)

Project description

The project focuses on the use of a new class of redox proteins, the so-called flavo-di-iron proteins (FLIP) from blue-green algae, to make crops such as cereals more resistant to various stress situations and to optimize the agronomic characteristics of the plants and thus ensure future food availability. FLIPs are able to replace the stress-sensitive protein ferredoxin and therefore maintain the photosynthetic metabolism. In this project, these proteins were first introduced into Arabidopsis plants to elucidate the molecular and biochemical mechanisms of the applied stress tolerance. These results form the basis for the investigations with the cultivated plant barley, which was treated with the same proteins. Extensive phenotyping results and agronomically important parameters were investigated. It was found that these proteins did indeed increase growth and thus the yield of barley under stress conditions, in this case drought stress. It could be shown that plant-like proteins from closely related blue-green algae are suitable as biotechnological tools for increasing plant performance under constantly changing environmental conditions.

Teilprojekte

031A280
Fördersumme: 363.424,00 €

Laufzeit 01.08.2014 – 31.12.2017


Herr Prof. Dr. Néstor Carrillo

Universidad National de Rosario


E-Mail-Kontakt

Tel: +54 341 4237070

Institute of Molecular and Cellular Biology Rosario

Biología del Estrés en Plantas

Ocampo y Esmeralda

Predio CONICET-Rosario

2000 Rosario

Argentinien


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