Zeitliche Kontrolle der sexuellen Reproduktion in haploid-dominanten Pflanzen: MFT und DOG1

• Antragsteller: Professor Dr. Stefan A. Rensing
• Fachliche Zuordnung: Zell- und Entwicklungsbiologie der Pflanzen ; Genetik und Genomik der Pflanzen
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 404106390

Meiotische sexuelle Reproduktion ist eine Gemeinsamkeit vielzelliger Eukaryoten. In vielen taxonomischen Gruppen ist entweder die haploide oder diploide Phase vielzellig. Die Landpflanzen haben jedoch einen besonderen Lebenszyklus, in dem sowohl der haploide Gametophyt als auch der diploide Sporophyt vielzellig sind. Dieser Generationswechsel evolvierte augenscheinlich durch Interkalation von Mitosen auf Ebene der Zygote. Sexuelle Reproduktion in Pflanzen beinhaltet die Entwicklung gametenbildender Organe (Gametangiogenese), die Ausbildung haploider Gameten, Fertilisation (Bildung der diploiden Zygote), Embryogenese, Sporen- oder Samenbildung, und endet schließlich mit dem Brechen der Arretierung/Dormanz (Keimung). Die zeitliche Kontrolle dieser Schritte, insbesondere der Beginn (Gametangiogenese) und das Ende (Keimung) der sexuellen Reproduktion, werden durch regulatorische Netzwerke gesteuert, die auf Umweltparameter reagieren. Blütenpflanzen führen eine besonders komplexe und evolutionär abgeleitete Version der sexuellen Reproduktion durch; zudem ist die gametophytische Generation aufgrund sekundärer Reduktion nur schwer zugänglich. Wir planen daher, haploid-dominante Pflanzen - nämlich Bryophyten - zu studieren, in welchen beide Generationen einfach zugänglich sind. Durch Verwendung einer dreiteiligen Kandidatengenstrategie, und anschließenden Studien mittels reverser Genetik, werden wir ermitteln wie die zeitliche Kontrolle der sexuellen Reproduktion bei Landpflanzen evolvierte.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen