Eine umfassende Studie des Maissprosses - Genetische Analyse der Allometrie des Sprossapikalmeristems

• Antragsteller: Dr. Steffen Knauer
• Fachliche Zuordnung: Genetik und Genomik der Pflanzen ; Entwicklungsbiologie
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 256350817

Die Grundlage für die Entwicklung aller oberirdischen Organe der Pflanzen ist das vegetative Sprossapikalmeristem (SAM). Form und Größe (Allometrie) des SAM sind dabei wichtige Parameter für die Morphologie adulter Pflanzen. Die Beeinflussung dieser Eigenschaften, durch das Verständnis der Regulationsmechanismen im SAM, bietet eine Möglichkeit Nutzpflanzen gezielt zu optimieren. Das Ziel dieses Projektes ist es daher die genetischen Netzwerke aufzuklären, die der SAM Struktur und Funktion in Stammzell-homöostase und Organentwicklung zugrunde liegen. Ich werde Hoch-auflösende Bildanalysetechniken von Maissprossmeristemen in Genom-weiten Assoziations Studien (GWAS) nutzen, um Gene zu identifizieren, welche mit der enormen natürlichen Variation in der Architektur des Maismeristems zusammenhängen. Des Weiteren plane ich Transkriptomdaten des SAM zu generieren, um Expressionsunterschiede zu analysieren, die durch hohe Pflanzungsdichten der heutigen Landwirtschaft verursacht werden und die Allometrie maßgeblich beeinflussen. Diese Ergebnisse, zusammen mit den vom Gastlabor bereits erzeugten Domänen-spezifischem Transkriptomdaten vom Maispross, sowie genetische Analysen interessanter Regulatoren des Sprossmeristems, bieten einen Ansatz das molekulare Netzwerk hinter SAM Struktur und Funktion besser zu verstehen, und den Effekt von Umweltfaktoren auf das genetische Netzwerk zu analysieren. Dieses Wissen wird in der zukünftigen angewandten Züchtung eingesetzt werden können, um Biomasse und Ertrag zu steigern.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeberin: Professorin Dr. Marja Timmermans