API src

Found 24 results.

Untersuchungen zur Klärung der Funktion der ELIP's bei höheren Pflanzen

Das Projekt "Untersuchungen zur Klärung der Funktion der ELIP's bei höheren Pflanzen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hannover, Institut für Botanik durchgeführt. Dem Antrag liegt die Hypothese zugrunde, wonach ELIPs Xanthophyll-bindende Proteine sind, die der Abstrahlung überschüssiger und gefährlicher Lichtenergie dienen. Diese These soll geprüft werden, indem ELIP-mRNA-Sequenzen in Antisenseorientierung in Lutein-freie Tomatenpflanzen integriert werden. Diese Pflanzen sollten empfindlich gegen hohe Lichtflüsse sein. Zusätzlich wird die Expression der ELIPs auf mRNA- und Proteinebene untersucht. Dazu sollen Antikörper gegen den Aminoterminus der ELIPs gewonnen und die ELIP-Expression im Wildtyp, in transgenen Pflanzen, und in deren Fruchtentwicklung untersucht werden. Der zweite Teil des Antrages ist der Beantwortung der Frage gewidmet, in welchen Zelltypen von C4-Pflanzen (Bündelscheiden oder Mesophyll) ELIPs exprimiert werden. Diese Frage soll mit Methoden der Immunbiologie auf mikroskopischer Ebene analysiert werden. Mit Antikörpern gegen phosphorylierte Aminosäuren wird geprüft, welchen Einfluss Proteinkinasen auf die Integration und Stabilität von ELIPs besitzen. Zusätzlich werden nqp-Mutanten von Ararbidopsis auf die Expression von ELIPs untersucht. Die Vorhaben werden in Zusammenarbeit mit ausländischen Gruppen durchgeführt.

Knockout'- und RNAi-Mutanten der Allenoxidcylase und die Jasmonatbiosyntheseregulation in der Entwicklung von Arabidopsis

Das Projekt "Knockout'- und RNAi-Mutanten der Allenoxidcylase und die Jasmonatbiosyntheseregulation in der Entwicklung von Arabidopsis" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Pflanzenbiochemie durchgeführt. Jasmonate sind Signalmoleküle in pflanzlichen Entwicklungsprozessen und bei der Abwehrreaktion der Pflanzen auf biotischen und abiotischen Stress. Eine Funktionsanalyse mit Hilfe von Mutanten der Regulation ihrer Biosynthese fehlt. Durch einen breiten GC/MS-gestützten Screen sollen solche Mutanten isoliert werden. EMS-mutagenisierte Arabidopsis-Keimlinge, die das Reportergen GUS unter der Kontrolle des jasmonatresponsiven Th2.1-Promotors enthalten, werden auf verschiedene Mutantentypen gescreent: 1. GUS+-Pflanzen (konstitutive Jasmonatüberproduktion), 2. Pflanzen, die nach Sorbit-Stress (im Wildtyp Anstieg der endogenen Jasmonatmenge) GUS--negativ sind und durch JA normalisierbar sind (Jasmonatbiosynthesemutanten, einschließlich der gesuchten Mutanten der Regulation), 3. GUS+Pflanzen nach Sorbit-Stress, die nicht durch Jasmonat normalisierbar sind (Jasmonatsignaltransduktionsmutanten, die im Projekt unbearbeitet bleiben). Überproduzenten und Biosynthesemutanten werden durch GC/MS auf Jasmonatgehalt und Octadecanoide untersucht, so dass auch Regulationsmutanten der Jasmonatbiosynthese selektierbar werden. Sie dienen durch Charakterisierung von Jasmonatdefizienz und -überproduktion zur Funktionsanalyse der Jasmonatwirkungsweise in Wachstum, Differenzierung und der Antwort auf Stress und Pathogenbefall.

Teilvorhaben 1: Identifikation und Vorbereitung neuer Resistenzmerkmale gegen drei bedeutende pilzliche Krankheiten im Raps

Das Projekt "Teilvorhaben 1: Identifikation und Vorbereitung neuer Resistenzmerkmale gegen drei bedeutende pilzliche Krankheiten im Raps" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von NPZ Innovation GmbH durchgeführt. ENGENDER ist ein Verbundprojekt mit der NPZ Innovation GmbH und der Abteilung Molekulare Phytopathologie und Biotechnologie der CAU Kiel, dessen Ziel darin besteht, neue Resistenzmerkmale gegen drei bedeutende Raps-Krankheiten zu identifizieren, diese für die Rapszüchtung nutzbar zu machen und Mechanismen der Wirt-Pathogen-Interaktion aufzuklären. Dies zu erreichen wird zunächst eine umfangreiche Kollektion bestehend aus genetisch diversen Brassica napus, B. oleracea und B. rapa Akzessionen in standardisierten Gewächshaustests auf Resistenzmerkmale gegen die Erreger Leptosphaeria maculans, Sclerotinia sclerotiorum und Cylindrosporium brassicae hin getestet. Genotypen mit qualitativer oder quantitativer Resistenz gegen den jeweiligen Krankheitserreger dienen als Ausgangspunkt für genetische Analysen und als Eltern für Kreuzungen mit Elite-Rapslinien. Im Einzelnen beinhalten diese Prozesse folgende aufeinander aufbauende Arbeitsschritte: - Lokalisation der Resistenzmerkmale im jeweiligen Genom durch Kartierungsarbeiten (joinded linkage analysis, GWAS) in Kombination mit Transkriptomanalysen - Verifizierung von Funktionen genetischer Faktoren in der pflanzlichen Abwehr von Arabidopsis und Raps durch Genmutation und Genüberexpression - Entwicklung molekularer Marker für Resistenzmerkmale - Überführung von Resistenzmerkmalen in Raps Elite-Linien durch direkte Kreuzung oder Erzeugung von Resynthesen für die spätere Kreuzung mit Raps Neben der Identifikation neuer Resistenzmerkmale werden im Rahmen von ENGENDER das pflanzliche Material und die molekularen Marker entwickelt, um mittel- bis langfristig Rapssorten mit verbesserter Krankheitsresistenz zu erzeugen.

Charakterisierung der Rolle von Mitgliedern der CRT1-Familie in wurzel-induzierter basaler Resistenz, SAR und ISR in Arabidopsis

Das Projekt "Charakterisierung der Rolle von Mitgliedern der CRT1-Familie in wurzel-induzierter basaler Resistenz, SAR und ISR in Arabidopsis" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Justus-Liebig-Universität Gießen, Institut für Phytopathologie durchgeführt.

BioEnergie2021: PROBIOPA - Nachhaltige Produktion von BIOmasse mit Kurzumtriebsplantagen der Pappel auf Marginalstandorten

Das Projekt "BioEnergie2021: PROBIOPA - Nachhaltige Produktion von BIOmasse mit Kurzumtriebsplantagen der Pappel auf Marginalstandorten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Sondervermögen Großforschung, Institut für Meteorologie und Klimaforschung - Atmosphärische Umweltforschung (IMK-IFU) durchgeführt. PRO-BIOPA hat zum Ziel, die Biomasseproduktion von Kurzumtriebsplantagen (KUP) der Pappeln auf Marginalstandorten unter Einsatz eines modernen Bewässerungssystems zu optimieren. Hierbei führt PRO-BIOPA auch eine ökonomische und ökologische Bewertung der Biomasseerzeugung durch, bei der der C/N-Spurengasaustausch der Wertschöpfungskette erfasst und das CO2-Einsparungspotenzial quantifiziert wird. Darüber hinaus wird versucht, die Wasser- und Nährstoffausnutzung sowie Emission reaktiver Spurengase von Pappeln über biotechnologische Ansätze hinsichtlich Effizienz und Umweltverträglichkeit zu optimieren. Ergänzt wird dies durch die Identifizierung von molekularen Markern bei Arabidopsis, so dass nach Übertragung des Systemverständnisses auf die Pappel eine Marker-gestützte Optimierung der Wasser- und Nährstoffausnutzung möglich wird. In PRO-BIOPA werden zum einen systembiologische und biotechnologische Ansätze im Labor angewendet, zum anderen werden Freilandversuche in KUP durchgeführt. Da auf Grenzertragsstandorten vor allem Wassermangel die Biomasseproduktion limitiert, wird in einer vergleichenden Studie ein modernes Tröpfchenbewässerungsverfahren getestet. Die Erstellung der ökologischen und ökonomischen Gesamtbilanz, bei der die Auswirkungen der unterschiedlichen Wirkungsmechanismen aggregiert und gewichtet werden, ist Basis für die Beurteilung der Nachhaltigkeit des vorgeschlagenen Nutzungskonzepts hinsichtlich ihres Beitrags für den Klimaschutz. Die Ergebnisse werden in begutachteten Fachjournalen veröffentlicht und auf Kongressen vorgestellt. Die für die Pappel-KUP ermittelten Daten über Wirtschaftlichkeit, Energie-, Nährstoff- und Wasseraufwand in Verbindung mit dem Nachweis der Nachhaltigkeit für den Klimaschutz liefern wichtige Sach-Grundlagen für Entscheidungsträger in Politik und Wirtschaft und erlauben eine konkrete Umsetzung in die Praxis. Sie dienen der FVA Baden-Württemberg oder anderen Einrichtungen als Beratungshilfe für Agrar- und Forstbetriebe.

Function of BAK1 in plant immunity

Das Projekt "Function of BAK1 in plant immunity" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Basel, Botanisches Institut, Abteilung Pflanzenökologie durchgeführt. In nature most plants are resistant to most pathogens and disease is rather the exception than the rule. A key aspect of this phenomenon is a resistance response called 'innate immunity'. It is based on the host recognition of characteristic microbial molecules, known as MAMPs (Microbe Associated Molecular Patterns), by specific receptors called pattern recognition receptors (PRRs). A paradigm of a MAMP is flagellin, the main building unit of the mobility organ of bacteria. Bacterial flagellin is perceived by the pattern recognition receptor FLS2 (FLagellin Sensing 2) at the surface of plant cells. Binding of flagellin to FLS2 on the outside of the cells induces a set of physiological responses inside the cells, which we can easily measure in our lab and which ultimately contribute to limitation of bacterial invasion and plant resistance. Our lab has focused in the last years in understanding how FLS2, a single pass transmembrane molecule, functions to transmit the signal from outside of the cell to its inside. We could demonstrate that upon stimulation with flagellin, FLS2 associates very quickly at the plasma membrane with a second receptor known as BAK1 (BRI1-Associated Kinase 1). This was initially a big surprise because BAK1 was already known as the co-receptor of the BRI1, a plant hormone receptor which regulates plant development but not plant immunity. More recently we developed an original biochemical approach to label and detect phosphorylated receptors in cell cultures in vivo. This allowed us to show that the transmission of the flagellin signal occurs via phosphorylation of FLS2 and BAK1 within seconds after flagellin perception. In addition we could show that BAK1 is capable of regulating several PRRs other than FLS2 by forming stable complexes. Thus BAK1 appears to be a crucial regulator or plant immunity in addition to its role in plant development. Our recent progress on the plants' flagellin-sensing system was mostly obtained using Arabidopsis as plant model. In view of the ability of BAK1 to form stable complexes with PRRs in a ligand-dependent manner, we are now interested to fish out and identify new PRRs, notably from crop species, using a proteomic approach. The identification of more PRRs in different plants is a very important step toward understanding plant innate immunity. In more general terms, better knowledge about innate immunity is crucial because it may reveal new strategies to fight the devastating impact of some plant diseases.

Analyse des Kohlenhydratmetabolismus von Arabidopsis Pflanzen mit fehlenden plastidären Proteinkinasen und Proteinphosphatasen

Das Projekt "Analyse des Kohlenhydratmetabolismus von Arabidopsis Pflanzen mit fehlenden plastidären Proteinkinasen und Proteinphosphatasen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität München, Department Biologie I, Botanik durchgeführt.

Priming of heat and drought tolerance in potato

Das Projekt "Priming of heat and drought tolerance in potato" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universite de Neuchatel, Institut de Biologie durchgeführt. Treatment with necrotizing pathogens, colonization of roots with beneficial microorganisms or treatment of plants with various natural and synthetic compounds enhance the capacity of plants activating defense responses to biotic and abiotic stress - a process called priming. Priming has the advantage to have only a minor impact on the fitness of the plants compared to direct induction of a protected state and does therefore not significantly affect yield and other agricultural parameters. The priming process will be analysed in potato and compared to that found in the model plant Arabidopsis. Effects of priming on heat and drought tolerance of the plant as well as on tuberization, yield and quality of tubers will be investigated. A simple in vitro system will be developed to test the priming of heat and drought tolerance in potato by natural or synthetic compounds. The test system can be utilised in development of a new generation of bio-fertilizers that can enhance heat and drought tolerance of potato and increase the profitability of potato production in the Eastern European region.

GABI - PLANT KBBE: Identifizierung, molekularbiologische Charakterisierung und Modifizierung von Transkriptionsfaktoren und Rezeptorkinasen, die die Zellwandverzuckerung für Bioethanolproduktion erleichtern (Cellwall)

Das Projekt "GABI - PLANT KBBE: Identifizierung, molekularbiologische Charakterisierung und Modifizierung von Transkriptionsfaktoren und Rezeptorkinasen, die die Zellwandverzuckerung für Bioethanolproduktion erleichtern (Cellwall)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für molekulare Pflanzenphysiologie durchgeführt. Das Ziel des Projekts ist die Identifizierung von Transkriptionsfaktoren und Proteinkinasen, die den Aufbau der sekundären Zellwand beeinflussen. Wir erwarten, dass damit die Pflanzenbiomasse gezielt erhöht und die Zusammensetzung der Zellwand verändert werden kann, was in Folge auch die industrielle Zuckerverwertung verbessert. WP1: Identifikation von 50 Transkriptionsfaktoren und Proteinkinase, die mit der Sekundärwand assoziiert sind. WP2: Generierung, molekularbiologische und genetische Analyse von transgenen Linien (Knock outs, Überexpremierer). Wir haben bereits eine Reihe von Genkandidaten, die auf Transkriptionsebene mit Genen für die Synthese der Sekundärzellwand in Arabidopsis koordiniert sind. WP3: Expressionsanalyse von transgenen Linien. Erstellung eines Expressionsatlas für verschiedene Gewebe von Brachypodium und Arabidopsis mit Hilfe von Affymetrix-Chips erstellen. Die generierten Daten erlauben die Erstellung eines onlinebasierenden und interaktiven Ko-Expressions Netzwerkes, ähnlich wie wir es erst kürzlich für Arabidopsis erstellt haben (http://aranet.mpimp-golm.mpg.de/aranet). Dieses Netzwerk sollte uns die Vorhersage von echten Orthologen von Arabidopsisgenen in Brachypodium erlauben. Wir glauben, dass diese Plattform und die artübergreifende Herangehensweise es uns erlauben wird, weitere Vorhersagen über Funktionen und Beziehungen von orthologen Genen zu treffen. WP5: biochemisch Analyse von mutagenen Linien mit Phänotyp. Wir glauben, dass wir regulatorische Schlüsselfaktoren und -mechanismen des sekundären Zellwandmetabolismus identifizieren werden, die zur Erhöhung der Biomasse und der effizienteren Verwertbarkeit der produzierten Zellwandzucker genutzt werden können. Die Forschung an der neuen Modellpflanze Brachypodium wird zum Verständnis der Mechanismen für die Synthese der Sekundärzellwand beitragen, wodurch die Zuckerverwertung und die Herstellung von Biokraftstoffen der zweiten Generationen immens vorangetrieben werden kann.

BioEnergie2021 - BioÖl: Biotechnologische Sink-Regulation zur Erhöhung und Optimierung der Kapazität der Rapsölproduktion

Das Projekt "BioEnergie2021 - BioÖl: Biotechnologische Sink-Regulation zur Erhöhung und Optimierung der Kapazität der Rapsölproduktion" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Köln, Botanisches Institut, Lehrstuhl II durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist eine Erhöhung des Kohlenhydrat- und Biotinimports in das Ölspeichergewebe von Raps (Brassica napus) sowie die Überexpression von TAG-Biosyntheseenzymen zur Stärkung der Sinkaktivität und dadurch zur Steigerung der Ölproduktion, die schließlich zur optimierten bioenergetischen Nutzung von Raps führen soll. Durch die biotechnologische Übertragung verschiedener Neutrallipid-synthetisierender Acyltransferasen in Kombination mit Saccharose- und plastidärer Glucose-6-Phosphattransportern wird der Kohlenstofffluss in den Samen erhöht. Dieser erhöhte Kohlenstoffimport in den Samen soll letztlich durch den überhöhten Umsatz an Glyzerin und Kohlenstoffgerüsten in der Lipidbiosynthese durch die Acyltransferasen zu einem gesteigerten Speicherlipidgehalt führen. Zudem werden durch gerichtete und ungerichtete Ansätze neue Gene/Allele in natürlich vorkommenden Arabidopsis-Varietäten und in einer activation-tagged-Mutantenpopulation von Arabidopsis identifiziert, die den Gesamtgehalt an Samenöl erhöhen. Die Funktion identifizierter Kandidatengene soll anschließend in gain- and loss-of-function-Ansätzen in Arabidopsis überprüft werden. Das aus diesen Projekten erhaltene Wissen soll schließlich zur Erzeugung von transgenem Raps mit einem erhöhten Samenölgehalt eingesetzt werden. Das im Rahmen des Vorhabens generierte Wissen liefert grundlegende Daten über die Anwendbarkeit, den Nutzen und die Qualität ausgesuchter Gene und cDNAs für Membranproteine und für deren geplante züchterische Anwendung. Es ermöglicht die Planung neuer biotechnologischer Strategien zur Herstellung von Raps-Linien mit gesteigertem Ölertrag. Als Produkt der dreijährigen Forschung des vorgeschlagenen Projektes wird die Identifizierung von Genen erwartet, die zu einer signifikanten und über Generationen stabilen Erhöhung im Samenölgehalt von mindestens 10 Prozent führen, die schließlich zur optimierten bioenergetischen Nutzung von Raps führen soll.

1 2 3