FormatPlant
PLANT BREEDING RESEARCH


Steigerung der landwirtschaftlichen Erträge durch Formiat Produktion und Assimilation durch optimierte Synthesewege

Koordinator: Herr Dr. Arren Bar-Even – (Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie)

Projektbeschreibung

Um die Effizienz der Kohlenstofffixierung in Pflanzen zu erhöhen, schlagen wir hier eine neue Strategie vor, die ohne eine direkte Veränderung des Calvin Zyklus oder seiner Enzyme auskommt. Anstelle der Modifikation des Calvin Zyklus arbeiten wir an komplementären Stoffwechselwegen der Kohlenstofffixierung, um den Calvin Zyklus zu unterstützen. In diesem einzigartigen Ansatz werden wir uns das niedrige Reduktionspotential in illuminierten Chloroplasten zunutze machen, um CO2 zu Formiat zu reduzieren und Formiat anschließend zu assimilieren. Neben der erhöhten Kohlenstoffassimilierungsrate wird die Biosynthese und Assimilierung von Formiat auch als Redox-Abfluss dienen, welcher unter Starklichtbedingungen die akkumulierende Reduktionsenergie verwertet. Deshalb erwarten wir, dass unsere synthetischen Stoffwechselwege dazu beitragen, das Pflanzenwachstum zu unterstützen, was zum einen durch eine Verringerung der Photoinhibition und zum anderen durch die Erhöhung der der Kohlenstofffixierung erreicht wird.


Increasing agricultural yield through formate production and assimilation via optimized synthetic pathways

Coordinator: Herr Dr. Arren Bar-Even – (Institut)

Project description

To increase the efficiency of carbon fixation in plants, we propose a novel strategy that avoids the need to directly change the Calvin Cycle and its enzymes. Instead of replacing the Calvin Cycle, we will engineer complementary carbon fixation routes that will support the Calvin Cycle activity and thereby plant productivity. In this unique, truly innovative approach to increase carbon fixation efficiency, we will take advantage of the low reduction potential existing in illuminated chloroplasts to introduce a supplementary reduction of CO2 to formate, followed by formate assimilation. Apart from supporting increased carbon fixation rate, formate biosynthesis and assimilation will serve as a redox sink that dissipates excess reducing power accumulating under strong illumination conditions. As such, our synthetic routes are expected to benefit plant growth both by reducing photoinhibition and by enhancing carbon fixation.

Teilprojekte

031B0194A
Fördersumme: 423.121,00 €

Laufzeit 01.10.2016 – 31.12.2019


Herr Dr. Arren Bar-Even

Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie


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Tel: +49 331 567 8910

Am Mühlenberg 1

14476 Potsdam

Deutschland


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031B0194B
Fördersumme: 338.910,00 €

Laufzeit 01.10.2016 – 31.12.2019


Herr Apl. Prof. Dr. Martin Hagemann

Universität Rostock


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Tel: (0)381-498-6113

Institut für Biowissenschaften

Albert-Einstein-Str. 3

18059 Rostock

Deutschland


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031B0194C
Fördersumme: 316.105,00 €

Laufzeit 01.10.2016 – 31.12.2020


Herr Prof. Dr. Andreas Weber

Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf


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Tel: +49 211 81-12347

Universitätsstraße 1

40225 Düsseldorf

Deutschland


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031B0194D
Fördersumme: 173.345,00 €

Laufzeit 01.10.2016 – 31.03.2020


Herr Dr. Tobias J. Erb

Max-Planck-Institut für Terrestrische Mikrobiologie


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Tel: 06421 178 426

Karl-von-Frisch-Straße 10 D

35043 Marburg

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