Die Steuerung der Blattmorphogenese durch die Form des Stickstoffangebotes und ihre möglichen hormonalen und molekularen Regulationsmechanismen

• Applicant: Professor Dr. Günter Neumann
• Subject Area: Plant Cultivation, Plant Nutrition, Agricultural Technology
• Term: from 2001 to 2004
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5316742

In zahlreichen Untersuchungen wurde gezeigt, daß Pflanzen, die mit Ammonium als einziger Stickstoffquelle ernährt werden, ein vermindertes Sproßwachstum und eine reduzierte Blattstreckung zeigen. Eigene Untersuchungen haben ergeben, daß eine Hemmung des Sproß- und Blattwachstums auch dann eintritt, wenn Ammoniumtoxizität, eine eingeschränkte Wasserversorgung oder Mangel an Mineralstoffen, Kohlenhydraten und osmotisch wirksamen Substanzen ausgeschlossen werden können. Dagegen wurden Hinweise für eine Beteiligung von Cytokininen gefunden, deren Biosynthese und/oder Xylemverlagerung durch Nitrat gefördert wird. Im Rahmen eines interdisziplinären Forschungsvorhabens sollen die Beteiligung von Phytohormonen an der pflanzlichen Reaktion auf die angebotene Stickstofform überprüft und Komponenten der Signaltransduktionskette identifiziert werden. Im einzelnen soll die Veränderung der Blattstreckung und der Konzentration von Phytohormonen im Xylemsaft sowie im Wurzel- und Blattgewebe bei Angebot von Ammonium und Nitrat in Zeit- und Konzentrationsreihen charakterisiert und in Beziehung zur Expression von Cyclin- und Expansingenen in den Blättern gesetzt werden. Alternativ dazu werden Ammonium, Nitrat oder Phytohormone auch direkt auf Blätter appliziert oder isolierten Sprossen angeboten. Desweiteren soll die Expression von 'response regulator'Genen in Blättern bestimmt werden, die durch das N-Angebot und durch Phytohormone beeinflußt werden kann und daher eine Rolle bei der Signalübertragung spielen könnte; - diese Untersuchungen sollen an einer Tomaten-Wildtyplinie wie auch an einer ABADefektmutante und an Linien mit reprimierter Expression von Ammonium- und Nitrattransportergenen durchgeführt werden. Ein verbessertes Verständnis der Regulation des Pflanzenwachstums durch unterschiedliche N-Formen könnte in der praktischen Anwendung dazu beitragen, durch neue Düngungskonzepte die zeitliche und morphologische Entwicklung von Kulturpflanzen gezielt zu beeinflussen.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Person: Professor Dr. Karl Friedrich Bangerth