The establishment of the cambium-specific stem cell niche, which is being addressed by characterizing CBI1, a novel repressor of cambium identity in Arabidopsis thaliana

• Antragstellerin: Dr. Stefanie Suer
• Fachliche Zuordnung: Zell- und Entwicklungsbiologie der Pflanzen
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2013
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 215904443

Die Bedeutung des vaskulären Kambiums für die aktuelle Pflanzenforschung besteht vor Allem in seiner Rolle als einzigartiges Modell zur Untersuchung der Regulation von Meristemen, sowie in der Produktion pflanzlicher Biomasse. Obwohl lange bekannt ist, dass das Pflanzenhormon Auxin sowohl Kambiumaktivität fördert, als auch seine Neubildung initiieren kann, wurde auf molekularer Ebene, mit dem Transkriptionsfaktor WOX4 erst kürzlich eine Verbindung zwischen Auxin und Kambiumaktivität hergestellt. Innerhalb des vorliegenden Projektes, nutzen wir CAMBIUM ISLANDS1 (CBI1), einen neu identifizierten Lokus in Arabidopsis, der an der Regulation von WOX4 beteiligt ist, um der Frage nachzugehen, wie Zellen meristematische Identität erlangen. In einem vorwärts gerichteten Mutagenese-Screen wurde im Vorfeld cbi1 Mutanten isoliert, deren Stämme eine punktuelle Überexpression des WOX4:GUS-Reporters zeigen. Betroffene Zellen liegen im Markgewebe, sind vergrößert und untypisch geformt. Die Expression der Kambiumgene ATHB8, PXY und WOX4, sowie der auxininduzierbaren Gene PIN1 und IAA5, ist in Stämmen der beiden unabhängig isolierten Mutanten im Vergleich zum Wildtyp erhöht, was vermuten lässt dass CBI1 eine generelle, repressorische Funktion auf die Initiierung vaskulärer Identität ausübt. Möglicherweise wirkt CBI1 dabei durch die Regulierung von Auxintransport, -biosynthese oder -signaltransduktion. Ein solcher Genereller Regulator wurde bisher nicht beschrieben, weshalb die funktionelle Charakterisierung von CBI1, im Zusammenhang mit dem Netzwerk bekannter Regulatoren der Kambiumentwicklung, eine hohen Stellenwert hat. Durch detaillierte Mutantenanalyse auf histologischer und molekularer Ebene, der Identifizierung des betroffenen genomischen Lokus, Expressionsstudien, sowie der Aufklärung der Interaktion zwischen CBI1 und Auxin, wird insofern dieses Projekt in hohem Maße zum Verständnis der frühen Ereignisse vaskulärer Entwicklung und Zellspezifizierung in Pflanzen beitragen.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Österreich
• Gastgeber: Professor Dr. Thomas Greb