Funktionelle Charakterisierung des Nuklearfaktors Y für die Kornfüllung und Ertragsbildung bei Gerste

• Antragsteller: Dr. Volodymyr Radchuk
• Fachliche Zuordnung: Zell- und Entwicklungsbiologie der Pflanzen ; Pflanzenphysiologie
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 555456321

Der Ertrag einer Getreidepflanze hängt stark von der Kornfüllung ab. Die effiziente Allokation von Assimilaten aus den Blättern in die sich entwickelnden Körner sowie die nachfolgende Synthese von Stärke, Proteinen und Lipiden im Korn werden auf molekularer, biochemischer und physiologischer Ebene genauestens kontrolliert. Die transkriptionelle Regulierung der Kornfüllung ist aufgrund der hohen Komplexität von Kulturpflanzen als Modell für molekulare und bildgebende Ansätze noch weitgehend unerforscht. Die Aufklärung der Mechanismen der Kornfüllung ist sowohl für die Gewährleistung einer effizienten Kornfüllung moderner Sorten als auch für die Erzeugung hochproduktiver und klimaresistenter Nutzpflanzen von wesentlicher Bedeutung. Wir identifizierten eine Untereinheit des Nuklearfaktor Y als eines der am stärksten exprimierten Endosperm-spezifischen Gene. Jetzt ist es uns gelungen, die transgene Gerstenmodelle mit veränderter Expression von Endosperm-spezifische NF-Y Untereinheit zu erzeugen. Gleichzeitig sind neue molekulare, biochemische und in vivo-Bildgebungsinstrumente verfügbar geworden um den Wirkungsmechanismus von Nuklearfaktor Y und seine Rolle in Gerstenkorn zu untersuchen. Unser Projekt zielt auf ein Verständnis darüber, wie der kornspezifische Nuklearfaktor Y die Kornfüllung in Gerste steuert. Wir planen seinen Wirkmechanismus mit Hilfe moderner ChIP-seq, RNA-seq, Stoffwechselanalyse und neuartiger Künstliche Intelligenz-unterstützte in vivo-Magnetresonanz-Bildgebungstechniken zu untersuchen. Die Ziel-Gene für den Nuklearfaktor Y werden identifiziert und validiert, und es wird eine umfassende mechanistische Sicht auf die Regulierung der Kornfüllung erarbeitet.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich(e): Privatdozentin Dr. Ljudmilla Borisjuk