Im Arbeitsbereich molekulare Pflanzenentwicklungsgenetik befassen wir uns mit zweierlei Fragestellungen:
Erstens der Signaltransduktion des Pflanzenhormons Cytokinin und der Wirkung der dadurch regulierten Gene
Zweitens der Kontrolle des Blühzeitpunkts
Unser Modellorganismus für die Untersuchung dieser Fragestellungen ist <em>Arabidopsis thaliana</em>

Massenaussaat von <em>Arabidopsis thaliana</em> zum Mutantenscreening
Massenaussaat von <i>Arabidopsis thaliana</i> zum Mutantenscreening

Im Arbeitsgebiet molekulare Pflanzenentwicklungsbiologie von Herrn Dr. Wolfram Brenner befassen wir uns zwei Fragestellungen. Öffnen Sie die "Schubladen", um mehr über die Fragestellungen zu erfahren.

Das Pflanzenhormon Cytokinin spielt eine wesentliche Rolle bei Entwicklungsvorgängen und der pflanzlichen Antwort auf Umweltreize über die gesamte pflanzliche Lebensspanne hinweg.

  • Es bestimmt über die Wachstumsgeschwindigkeit von Spross und Wurzel und über die Verzweigungsrate mit.
  • Es ist unverzichtbar für die Differenzierung von Organen während der Entwicklung des pflanzlichen Embryos.
  • Es fördert Wachstumsvorgänge in vielen Teilen der Pflanze, die von großer wirtschaftlicher Bedeutung sind, so die Holzbildung von Bäumen und die Entwicklungs des Endosperms, des Mehlkörpers von Getreiden.
  • Es kann das Überleben von Blättern auch unter widrigen Umständen wie anhaltender Trockenheit begünstigen.
  • Es ist an der Pathogenabwehr der Pflanze und weiteren Interaktionen der Pflanze mit der Umwelt beteiligt.

Das Verständnis der Wirkungsweise dieses Hormons und seiner verschiedenen Effekte auf das Leben einer Pflanze ist daher von großer Bedeutung für die nachhaltige Nutzung von Pflanzen als Primärproduzenten von Nahrung und Rohstoffen in einer von der Verknappung landwirtschaftlicher Nutzfläche und ausbleibender regelmäßiger Niederschläge geprägten Welt. Zur Beschleunigung der Forschung werden die Untersuchungen nicht an relativ langsam wachsenden Nutzpflanzen durchgeführt, sondern an der Modellpflanze Arabidopsis thaliana, der Ackerschmalwand, die lediglich eine Generationszeit von 10 bis 12 Wochen hat.

Wir untersuchen die zellinternen Signalwege des Pflanzenhormons untersucht, um Anhaltspunkte für künftige gezielte Eingriffe zu finden, die in der Land- und Forstwirtschaft zur nachhaltigen Nutzung unter künftig widrigeren Bedingungen von Bedeutung sein können.

Um als Student einen näheren Einblick in unsere Forschung zum Thema Pflanzenhormon Cytokinin zu bekommen, können Sie das Praktikum Angewandte Botanik belegen.

Sie können Ihre Bachelor- oder Masterarbeit bei uns absolvieren, indem Sie an diesem Thema mitarbeiten. Bitte wenden Sie sich hierzu an Herrn Dr. Wolfram Brenner.

Spät blühende <i>zauderer</i>-Mutanten im Vergleich mit dem Wildtyp
Spät blühende <i>zauderer</i>-Mutanten im Vergleich zum Wildtyp

Die Blüte ist ein wichtiger Entwicklungsschritt bei Pflanzen. Sowohl bei ein- als auch bei mehrjährigen Pflanzen ist der richtige Blühzeitpunkt entscheidend für eine erfolgreiche Fortpflanzung.

  • Blüht eine Pflanze in unseren Breiten zu früh, so erleidet die Blüte womöglich fatale Schäden durch Frost.
  • Blüht sie hingegen zu spät, so reicht die verbleibende Zeit in der Vegetationsperiode womöglich nicht mehr aus, um die Samen reifen zu lassen.
  • Auch muss der Blühzeitpunkt bei insektenbestäubten Blüten mit der Aktivität der bestäubenden Insekten abgestimmt sein.
  • Viele mehrjährige Pflanzen haben zudem eine juvenile Phase, die sich über die ersten Lebensjahre erstreckt und in der sie nicht blühen.

Wir haben zwei genetische Faktoren namens ZAUDERER entdeckt, deren gemeinsamer Funktionsverlust in Arabidopsis thaliana zu einer verspäteten Blüte führt. In allen Blütenpflanzen kommen sehr ähnliche Gene vor. Aufgrund der bekannten molekularen Wirkungsweise anderer Gene dieser Genfamilie liegt es nahe, dass sie einen wichtigen Beitrag zur Festlegung des Blühzeitpunkt spielen.

Erkenntnisse zur Steuerung des Blühzeitpunkts kann man sich beispielsweise in der Pflanzenzüchtung zunutze machen. So ließe sich die Züchtung neuer Sorten durch Kreuzung, die auf die Blüte angewiesen ist, bei Pflanzen mit einer mehrjährigen juvenilen Phase – z. B. Obstbäumen und -sträuchern – deutlich beschleunigen, wenn man diese verkürzen könnte. Eine beschleunigte Züchtung ist vor dem Hintergrund des raschen Klimawandels von Bedeutung, um rasch Sorten selektieren zu können, die mit veränderten Klimabedingungen zurechtkommen.

Durch neues Wissen über die Steuerung des Blühzeitpunkts besteht somit die Chance zu einer wesentlich beschleunigten Züchtung im Sinne eines zukunftsfähigen Obstbaus.

Wir stellen von Zeit zu Zeit Hilfskräfte in diesem Projekt ein. Für mehr Informationen wenden Sie sich bitte an Herrn Dr. Wolfram Brenner.

Um dieses Projekt näher kennenzulernen, können Sie gerne ein Praktikum in den Semesterferien vereinbaren. Bitte wenden Sie sich dazu an Herrn Dr. Wolfram Brenner.

Sie können mit einer Arbeit an diesem Thema Ihre Bachelor- oder Masterarbeit bei uns absolvieren. Bitte fragen Sie hierzu bei Herrn Dr. Wolfram Brenner nach.

Default Avatar

Dr. Wolfram Brenner

Allgemeine und angewandte Botanik
Institutsgebäude
Johannisallee 21, Raum 105
04103 Leipzig

Telefon: +49 341 97-36888
Telefax: +49 341 97-36899

Sprechzeiten
Montag - Freitag 10:00 - 14:00 und 14:00 - 16:00

Default Avatar

Regina Sacher

Biolog.-techn. Assistentin

Allgemeine und angewandte Botanik
Institutsgebäude
Johannisallee 21, Raum 108
04103 Leipzig

Telefon: +49 341 97-36878

Das könnte Sie auch interessieren

Arbeitsbereich Pflanze-Pilz-Interaktionen

mehr erfahren

Praktikum Allgemeine Botanik

mehr erfahren