Das Projekt "Schwerpunktprogramm SFB 924: Molekulare Mechanismen der Ertragsbildung und Ertragssicherung bei Pflanzen - Teilprojekt A07: Programmierter Zelltod in Arabidopsis: Funktion der KDEL-Peptidasen in Entwicklung und Pathogenantwort (2)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Wissenschaftszentrum Weihenstephan WZW, Department Pflanzenwissenschaften, Lehrstuhl für Botanik durchgeführt. Programmierter Zelltod als Voraussetzung für Entwicklung und Ertrag von Nutzpflanzen wird von Papain-artigen Cystein-Endopeptidasen bewerkstelligt, die ein KDEL-Rückhaltesignal für das Endoplasmatische Reticulum am C-Terminus tragen und nur in Pflanzen vorkommen. Wir möchten ihre Funktion im entwicklungsbedingten Zelltod, d. h. in der Gametophytenentwicklung, in der Samen- und in der Fruchtreifung, sowie in der Pathogenabwehr, d. h. nach Infektion mit biotrophen (Erysiphe cruciferarum), mit hemi-biotrophen (Piriformospora indica) und mit necrotrophen Pilzen (Alternaria brassicicola) untersuchen.
Das Projekt "Schwerpunktprogramm SFB 924: Molekulare Mechanismen der Ertragsbildung und Ertragssicherung bei Pflanzen - Teilprojekt B01: Signalintegration in ABA Antworten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Wissenschaftszentrum Weihenstephan WZW, Department Pflanzenwissenschaften, Lehrstuhl für Botanik durchgeführt. Das Phytohormon Abscisinsäure (ABA) spielt eine zentrale Rolle in der Stressadaption der Pflanze. Abiotische Signale wie Trockenheit und Kälte sowie biotische Interaktionen führen zu einer Aktivierung des ABA-Signalweges. Die ABA vermittelten Reaktionen wie die Regulation der Stomataöffnung und des Wachstums interferieren mit anderen Phytohormon-Signalwegen. Die Integration verschiedener endogener Signale in Pflanzen ist weitgehend unverstanden. In diesem Teilprojekt soll die molekulare Vernetzung des ABA-Signalweges mit Auxin- und Ethylen-vermittelten Reaktionen entschlüsselt werden.
Das Projekt "Schwerpunktprogramm SFB 924: Molekulare Mechanismen der Ertragsbildung und Ertragssicherung bei Pflanzen - Teilprojekt A03: Zur Rolle der CRPs während des Pollenschlauchwachstums und der pilzlichen Invasion in die Reproduktionsgewebe von Mais" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Regensburg, Lehrstuhl für Zellbiologie und Pflanzenbiochemie durchgeführt. Wir wollen die Doppelrolle polymorpher Defensine und Defensin-ähnlicher Proteine (DEFLs) für den Fortpflanzungserfolg und die Pathogenabwehr untersuchen. In der Nutzpflanze Mais werden Narbenfäden und Samenanlagen gleichermaßen von Pollenschläuchen und pathogenen Pilzfäden penetriert. In einem vergleichenden Ansatz sollen daher DEFL-regulierte Signalmechanismen in beiden Geweben identifiziert, und die molekulare Interaktion ausgewählter DEFL-Subklassen mit ihren Zielproteinen analysiert werden. Langfristig sollen hierdurch inner- und zwischenartliche präzygotische Kreuzungsbarrieren überwunden und Pilzresistenz bei Kulturpflanzen erzeugt werden.
Das Projekt "Teilprojekt A10: System Analyse von Phytohormon-abhängiger Signaltransduktion und cross-talk" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Wissenschaftszentrum Weihenstephan, Lehrstuhl Systembiologie der Pflanzen durchgeführt. Pflanzen müssen Informationen über Umweltbedingungen in Entwicklungsprogramme umsetzen. Ein Großteil dieser Umsetzung geschieht durch Phytohormon-abhängige Signaltransduktionsprozesse. Aufgrund der Tatsache, dass diese Prozesse die meisten Pflanzenwuchseigenschaften kontrollieren, spielt die biotechnologische oder züchterische Modulation dieser Prozesse eine wichtige Rolle in der Landwirtschaft. Um das Wissen über Phytohormon-abhängige Signaltransduktionsprozesse und deren cross-talk zu steigern, produzieren wir zur Zeit eine systematische Karte des Pflanzenhormon-Signaltransduktionsnetzwerks mit Hilfe einer fortgeschrittenen Interaktomkartierungs-Pipeline und bioinformatischen Modellierungen. Wir möchten nun eine genauere Analyse dieses Netzwerks im Hinblick auf seine Dynamik und Funktionalität durchführen und ausgewählte Netzwerke validieren.
Das Projekt "Schwerpunktprogramm SFB 924: Molekulare Mechanismen der Ertragsbildung und Ertragssicherung bei Pflanzen - Teilprojekt A02: Analyse der Architektur reproduktiven Gewebes durch den Crosstalk zwischen Plasmodesmata und Rezeptorkinase-vermittelter Signaltransduktion" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Wissenschaftszentrum Weihenstephan,Fachgebiet Entwicklungsbiologie der Pflanzen durchgeführt. Ovulen sind von agronomischem Interesse, da sie die Vorläufer der Samen, der hauptsächlichen menschlichen Nahrungsquelle, darstellen. Ihre Gewebemorphogenese ist nicht verstanden, hängt in Arabidopsis aber von der interzellulären Signalübermittlung durch die Rezeptorkinase STRUBBELIG ab. Zwei weitere membrangebundene Komponenten dieser Signalkette wurden genetisch identifiziert. ZERZAUST ist eine vorhergesagte beta-1,3 Glukanase, während QUIRKY mehrere C2-Domänen besitzt. Die molekularen Funktionen von ZERZAUST und QUIRKY sollen analysiert, und die Interaktionen zwischen den drei Zelloberflächenproteinen untersucht werden.
Das Projekt "Schwerpunktprogramm SFB 924: Molekulare Mechanismen der Ertragsbildung und Ertragssicherung bei Pflanzen - Teilprojekt A04: Gameteninteraktion und -fusion während der Doppelten Befruchtung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Regensburg, Lehrstuhl für Zellbiologie und Pflanzenbiochemie durchgeführt. Die Interaktion der Gameten während der doppelten Befruchtung ist essentiell für den Befruchtungserfolg und damit für die Ertragshöhe. Im Rahmen dieses Projekts werden Proteine identifiziert und untersucht, die an der Zelloberfläche von Gameten exprimiert werden und essentiell für die Interaktion der Gameten und für den Befruchtungserfolg sind. Ihre Rolle im molekularen Mechanismus der doppelten Befruchtung soll analysiert und potentielle Interaktionspartner identifiziert werden. Die subzelluläre Lokalisierung und Protein-Protein-Interaktionen während der Erkennung, Adhäsion und Fusion der Gameten sollen im Detail untersucht werden. Eine funktionelle Komplementierung durch mutmaßliche Orthologe aus verschiedenen Kulturpflanzen soll im jeweiligen Mutanten Hintergrund durchgeführt werden.
Das Projekt "Schwerpunktprogramm SFB 924: Molekulare Mechanismen der Ertragsbildung und Ertragssicherung bei Pflanzen - Teilprojekt A06: Molekulare Funktion der VACUOLAR FUSION DEFECTIVE Proteine im intrazellulären Protein Trafficking und der Vakuolenbiogenese" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Wissenschaftszentrum Weihenstephan, Lehrstuhl Systembiologie der Pflanzen durchgeführt. Vakuolen dienen als Hauptspeicherorgan der Pflanzen, und sie sind für die Samenreifung, die Fruchtbildung und die Rhizomentwicklung wichtig. Vakuolen sind auch essentiell für das Pflanzenwachstum, da sie zum Streckungswachstum der Zellen beitragen. Trotz ihrer Wichtigkeit für Pflanzen sind die Vakuolenbiogenese und Erhaltung nicht gut erforscht und verstanden. Im beantragten Projekt möchten wir den molekularen Mechanismus der Biogenese und Erhaltung dieses dynamischen Organells aufklären, indem wir vacuole fusion defective-Mutanten und die kleine GTPase RAB7:G von Arabidopsis analysieren.
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