Enthüllung des genetischen Netzwerks, das dem Stängelwachstum aus dem apikalen Meristem zugrundeliegt.

• Antragstellerin: Martina Cerise, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Zell- und Entwicklungsbiologie der Pflanzen
• Förderung: Förderung seit 2026
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 576005970

Während der Grünen Revolution erwies sich Länge des Stängels als entscheidendes Merkmal, da kürzere Stängel die Standfestigkeit verbesserten und die Ernte effizienter machten. Bei den meisten Landpflanzen spielt der Stängel eine zentrale Rolle: Er trägt den Blütenstand und unterstützt die Samenausbreitung. Wie alle oberirdischen Organe, entspringen Stängel aus dem apikalen Meristem (SAM), einer wichtigen Stammzellnische an der Spitze des Sprosses bei Gefäßpflanzen. Bei Arabidopsis thaliana wird die Stängelbildung durch die Rib-Zone (RZ) gesteuert, einem Bereich an der Basis des SAM. Obwohl viel über die Mechanismen der Stängelverlängerung bekannt ist, ist die zelluläre Herkunft der RZ noch unklar. In der Vergangenheit waren Studien zur RZ aufgrund fehlender spezifischer Markergene und der Auflösungsbeschränkungen der Konfokalmikroskopie nur begrenzt möglich. Im Rahmen meiner Postdoc-Forschung habe ich beobachtet, dass sich die RZ beim Übergang zum Blühen basipetal ausdehnt, um die Stammbildung zu initiieren. Ich habe neue RZ-Markergene identifiziert und konfokale Bildgebungsprotokolle optimiert, um eine klare Visualisierung der RZ zu ermöglichen. Basierend auf diesen Fortschritten stelle ich die Hypothese auf, dass die Entscheidung zur Blütenbildung eine Umgestaltung des SAM induziert, die wiederum das Wachstum der RZ auslöst. Dieser Antrag zielt darauf ab, diese Hypothese zu überprüfen und das Genregulationsnetzwerk (GRN) zu entschlüsseln, das die RZ-Entwicklung steuert, wobei Methoden zum Einsatz kommen, die speziell auf die RZ abzielen. Das Projekt hat drei Hauptziele: 1) Charakterisierung des Ursprungs und der Entwicklung der RZ während des gesamten Lebens der Pflanze; 2) Definition des GRN, das die Identität der RZ festlegt, und die Nachverfolgung seiner Veränderungen im Laufe der Entwicklung; 3) Untersuchung der Wechselwirkungen zwischen den GRNs, die die Aufrechterhaltung des Meristems und die Identität der RZ regulieren. Über einen Zeitraum von drei Jahren wird diese Forschung ein detailliertes molekulares Gerüst zum Verständnis der RZ-Entwicklung und ihres Einflusses auf die Pflanzenarchitektur liefern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen