PLANT-KBBE I

FOSSI

Analyse der pflanzlichen Signal-Transduktionsmechanismen in Phosphat-Mangel-Identifizierung und funktionelle Analyse neuer Mitspieler

Koordinator: Dr. Wolf-Rüdiger Scheible – Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie

Projektbeschreibung

Ziel ist die Erweiterung des molekularen Verständnisses der pflanzlichen Signaltransduktion in Phosphat (Pi)-Stressbedingungen mittels Genetik, Genomik und Proteomik. Neue Regulatoren aus den Bereichen mikroRNAs, nicht-kodierende RNAs und E3 Ligasen sollen in Arabidopsis gefunden und charakterisiert werden. Zweitens, wird der Signalweg zur Einhaltung der Pi-Homeostase mittels Genetik und biochemischer Ansätze weiter untersucht. Drittens wird der Aspekt der systemischen Regulation im Pi-Mangel vertieft. Viertens wird untersucht welche Transkriptom-Veränderungen durch artifizielle chemische Moleküle, die das Wachstum von Arabidopsis in Pi-Limitation verbessern ("chemical genetic screening"), hervorgerufen werden. Neue Schlüsselregulatoren werden in den Genklassen mikroRNAs, nicht-kodierende RNAs und E3 Ligasen mittels qqRT-PCR im Hochdurchsatz (4x ABI 7900HT Geräte) identifiziert. Kandidaten-Gene werden mit reverser Genetik funktionell charakterisiert. Kleine RNA Bibliotheken von Arabidopsis Pflanzen (+-Pi) werden hergestellt und sequenziert. PHO2 Ziel-Proteine werden mit Proteomik (quantitative Massenspektrometrie) und Genetik (PHO2 Suppressor Screen) aufgespürt. Suppressor Mutanten werden kartengestützt kloniert. Neue Langstreckensignale während Pi-Mangel werden in Phloemsaft-Exudaten von Raps mit Solexa/454 Sequenzierung und quantitative Proteomik identifiziert. Neue Schlüsselregulatoren des Pi-Signalings bieten das Potential Kulturpflanzen herzustellen die verbesserte Pi-Nutzeffizienz haben oder mit weniger Dünger gleichbleibend hohe Biomassen erzeugen. Dies ist aufgrund der ökonomischen Kosten und ökologischen Risiken der landwirtschaftlichen Pi-Düngung in Europa von großer Bedeutung. Weiteres Potential besteht in der Ausnutzung der Regulatoren für die Herstellung von Pflanzen mit höherwertiger Biomasse (Akkumulation von Stärke, Sekundärmetabolite). Natürliche Polymorphismen an dieser Ebene ergeben zusätzlich neue Marker für die Pflanzenzüchtung (smart breeding).

Eckdaten

PLANT-KBBE I

FOSSI

Projektlaufzeit

30.04.2009 - 29.04.2012

Förderkennzeichen

315462

Fördersumme

Öffentlich: 431.811,00 €
Privat: 0,00 €
Gesamt: 431.811,00 €
Herr Dr. Wolf-Rüdiger Scheible
E-Mail-Kontakt
Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie

Am Mühlenberg 1
14476 Potsdam
Deutschland
zur Website