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TRR 341: Ökologische Genetik der Pflanzen
Fachliche Zuordnung
Biologie
Förderung
Förderung seit 2022
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Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 456082119
Ökosysteme sind weltweit durch die vom Menschen verursachte Zerstörung, Fragmentierung und den raschen Klimawandel bedroht. Pflanzen sind die Basis fast aller Nahrungsnetze und damit für das Funktionieren von Ökosystemen von entscheidender Bedeutung. In diesem SFB stellen wir daher die grundlegende Frage: Was sind die genetischen Grundlagen für pflanzliche Anpassungen an Umweltveränderungen? Um diese Frage zu beantworten, werden wir die Genetik der Anpassung bei Pflanzenarten untersuchen, die unterschiedliche Fähigkeiten in der Anpassung an limitierte Ressourcen, abiotischen Stress und die Konkurrenz mit anderen Pflanzen aufweisen. Mithilfe modernster gentechnologischer Methoden und einer Kombination aus Felduntersuchungen und kontrollierten Umweltmanipulationen werden wir die genetischen Varianten identifizieren, die das Überleben und die Fortpflanzung bei veränderter Ressourcenverfügbarkeit, abiotischem Stress und Wettbewerbsdruck zwischen Pflanzen steuern. Durch den Vergleich von nah- und entfernt-verwandten Arten werden wir untersuchen, ob die Funktionen von Genen zur Anpassung an eine bestimmte Umweltveränderung artspezifisch oder artübergreifend konserviert sind. Zu diesem Zweck ist unser Konsortium in zwei Forschungsschwerpunkte unterteilt. Forschungsbereich A wird die Bedeutung von Kandidatengenen und -merkmalen für das Überleben und die Fortpflanzung in herausfordernden Umweltbedingungen bestimmen. Das Forschungsgebiet B wird quantitative und populationsgenetische Methoden verwenden, um die genetischen Varianten im Pflanzengenom zu identifizieren, die zur Anpassung der Pflanzen an natürliche Umwelten beigetragen haben. Eine gemeinsame Datenbank wird alle Ergebnisse zusammenstellen und deren Synthese über Pflanzenarten, Merkmale, Gene und Umwelten hinweg ermöglichen. Unser SFB umfasst ein interdisziplinäres Qualifizierungsprogramm in Molekulare Ökologie für Forschende die noch am Anfang ihrer Karriere sind, und maßgeblich zur Erreichung und Verbreitung unserer Forschungsziele beitragen werden. Die Ergebnisse dieses Konsortiums werden wichtige Informationen über die Merkmale, Gene und (epi-)genetischen Varianten liefern, die pflanzliche Anpassungen an Umweltveränderungen fördern, was für wissensbasierte Ansätze zur Erhaltung und Entwicklung der Ökosysteme von entscheidender Bedeutung sein wird.
DFG-Verfahren
Transregios
Laufende Projekte
- A01 - Anpassungspotential des Blattökonomiespektrums bei den Brassicaceae (Teilprojektleiter Weber, Andreas P.M. )
- A02 - Fitness-Effekte von molekularen Varianten, die die Blattfläche und die Ressourcenökonomie des Blattes von Hordeum vulgare beeinflussen (Teilprojektleiter Stich, Benjamin )
- A03 - Anpassungsfähigkeit der temperaturvermittelten Plastizität bei Cardamine hirsuta (Teilprojektleiter Laurent, Ph.D., Stefan ; Tsiantis, Miltos )
- A04 - Genetische Grundlage und ökologische Bedeutung adaptiver myxospermischer Strategien bei Trockenstress im Leindotter und anderen Kreuzblütlern (Teilprojektleiter Usadel, Björn )
- A05 - Genetische Grundlage für ökologische Variation in meiotischer Rekombination (Teilprojektleiter Schneeberger, Korbinian )
- A06 - Ökologische Bedeutung der Regulierung mehrerer Merkmale durch ein Genregulationsnetz (Teilprojektleiter Hülskamp, Martin )
- A07 - Anpassungspotential der Lichtsignaltransduktion bei Arabidopsis thaliana (Teilprojektleiterin Höcker, Ute )
- A08 - Anpassungspotential des Eisen (Fe)-Managements bei Arabidopsis thaliana in alkalischen kalkhaltigen Böden (Teilprojektleiterin Bauer, Petra )
- A09 - Evolutionäre Anpassung an lokale Variationen im Boden-pH in Arabidopsis halleri (Teilprojektleiterin Krämer, Ute )
- A10 - Anpassungspotential des Sulfatgehalts in Arabidopsis thaliana und Hordeum vulgare (Teilprojektleiter Kopriva, Stanislav )
- A11 - Ökologische Bedeutung und genetische Grundlage von Pflanzen-Mikroben-Assoziationen bei Brassicaceae- und Hordeum-Arten, die umweltbedingten Herausforderungen ausgesetzt sind (Teilprojektleiterin Zuccaro, Alga )
- A12 - Vergleichende Analyse des genspezifischen Anpassungspotentials bei wechselnden Umweltbedingungen bei A. thaliana (Teilprojektleiterinnen Höcker, Ute ; de Meaux, Juliette )
- A13 - Anpassungspotential des Protein- und Aminosäurestoffwechsels in Arabidopsis thaliana (Teilprojektleiterin Hildebrandt, Tatjana )
- A14 - Potenzial der dynamischen Photosynthese für Anpassungsprozesse bei Arabidopsis thaliana (Teilprojektleiterin Armbruster, Ute )
- B01 - Ökologische Diversifizierung in städtischen Lebensräumen: Ein vergleichender Ansatz für vier ruderale Brassicaceae-Arten (Teilprojektleiterinnen Linstädter, Anja ; de Meaux, Juliette )
- B02 - Anpassung der mehrjährigen Arabis alpina entlang eines Breitengradienten in Skandinavien (Teilprojektleiter Coupland, Ph.D., George ; Fulgione, Ph.D., Andrea )
- B03 - Anpassung an die afroalpine Umwelt bei Brassicaceae-Arten mit unterschiedlichen ökologischen Strategien (Teilprojektleiterin Hancock, Ph.D., Angela )
- B04 - Anpassung gefährdeter Arabis-Arten durch Genfluss in der Rheinaue (Teilprojektleiterin de Meaux, Juliette )
- B05 - Evolutionäre Signaturen in der Variation der Genkopienzahl bei Brassicaceae (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Rose, Laura ; Wiehe, Thomas )
- B06 - Die Rolle der polygenen Anpassung und der Pleiotropie bei der Entstehung von Merkmals-Syndromen (Teilprojektleiter Krug, Joachim ; Stetter, Markus )
- B07 - Anpassung bei ökologisch unterschiedlichen Hordeum-Arten: ein vergleichender Ansatz innerhalb und zwischen Arten (Teilprojektleiterinnen von Korff Schmising, Maria ; Lampei Bucharova, Ph.D., Anna )
- INFZ03 - Datenmanagement und zentrale Datenbank für CRC-Projekte (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Usadel, Björn ; Valencia-Schneider, Monica )
- MGKZ04 - Integriertes Graduiertenkolleg (IRTG) – Graduate School in Ecological Genetics (GEcoGen) (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Kopriva, Stanislav ; Rose, Laura )
- Z01 - Zentrales Verwaltungsprojekt (Teilprojektleiterin de Meaux, Juliette )
- Z02 - Service-Plattform: Kultivierung und Phänotypisierung der Pflanzen (Teilprojektleiterinnen Höcker, Ute ; von Korff Schmising, Maria )
- ÖZ05 - Bürgerwissenschaft /Citizen Science (CS) in ökologischer Genetik (Teilprojektleiterin Bauer, Petra )
Antragstellende Institution
Universität zu Köln
Mitantragstellende Institution
Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf
Beteiligte Institution
Max-Planck-Institut für Pflanzenzüchtungsforschung
Beteiligte Hochschule
Philipps-Universität Marburg; Ruhr-Universität Bochum; Universität Potsdam
Sprecherin
Professorin Dr. Juliette de Meaux