Identifizierung von transkriptionelle Regulatoren des Pflanzenionoms

• Antragsteller: Dr. Ricardo F.H. Giehl
• Fachliche Zuordnung: Pflanzenphysiologie ; Pflanzenbau, Pflanzenernährung, Agrartechnik
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 411711475

Der Gehalt von mehreren Elementen in Pflanzengeweben (Ionom) ist eine wichtige Determinante für das Pflanzenwachstum und die Toleranz gegenüber einer Reihe von biotischen und abiotischen Stressfaktoren. Abgesehen von der Verfügbarkeit von mineralischen Elementen im Boden, definieren mehrere Prozesse in Pflanzen, einschließlich der Mobilisierung, Aufnahme und Translokation, das Ionom einer Pflanze während ihrer Entwicklung. Obwohl Transporter für die meisten relevanten anorganischen Ionen identifiziert und charakterisiert wurden, ist viel weniger über die regulatorischen Module bekannt, die die gleichzeitige Akkumulation mehrerer Elemente in Pflanzen bestimmen. Die Hauptziele dieses Projekts sind daher: i) mit Hilfe einer etablierten Hochdurchsatz-Elementaranalyse neue transkriptionelle Regulatoren zu identifizieren und zu charakterisieren, die die Akkumulation von mehreren Elementen in Pflanzen bestimmen; ii) die Rolle eines identifizierten Transkriptionsfaktors in den Anpassung der Wurzelarchitektur auf die lokale Verfügbarkeit von Phosphor sowie seiner putative Rolle bei der systemischen Kontrolle der Phosphor- und Kalium-Akkumulation in Pflanzen aufzuklären; und iii) den Beitrag der MYB106-abhängigen und -unabhängigen Regulation der Trichom-Morphologie und der Cuticula-Eigenschaften auf die selektive Akkumulation mehrerer Elemente in Sprossen zu bestimmen. Um diese Ziele zu erreichen, werden Hochdurchsatz-Elementaranalyse mit reverser Genetik sowie und einer Reihe molekularer und physiologischer Ansätze kombiniert. Diese Untersuchungen werden dazu beitragen, unser Verständnis darüber zu verbessern, wie das pflanzliche Ionom auf externe Verfügbarkeiten und internen Bedarf reagiert und wie bestimmte „Mineralstoff-selektive Filtern“ zur endgültigen Elementzusammensetzung von Pflanzen beitragen. Darüber hinaus werden die Ergebnisse dieses Projekts Gene identifizieren, die die Akkumulation mehrere Elemente in Pflanzen regulieren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen