Sie hat schon sehr attraktive rosa bis purpurne, rispenartige Blütenstände, die Pechnelke – was so gar nicht zu ihrem düsteren Namen passen will. Den hat sie übrigens von einem klebrigen Sekret unterhalb der Knoten, an denen die länglich-lanzettlichen Blätter am Stängel sitzen. Bis zu 90 Zentimeter kann die Pechnelke hoch werden – meist bleibt sie aber kleiner. Bekannt geworden ist Lychnis viscara in jüngster Zeit durch eine interessante wissenschaftliche Entdeckung an der Universität Bonn. Demnach sorgen zwei Pflanzenhormone aus einem Extrakt der Pechnelke dafür, dass zum einen das Wachstum anderer Pflanzen gefördert wird. So steigen beispielsweise die Erträge von Weizen und Roggen, wenn sie mit Pechnelkenextrakt behandelt werden. Zum anderen schützen die Pechnelken-Hormone auch andere Pflanzen vor Krankheiten, so zum Beispiel Gurken vor Mehltau und Tomaten vor Grauschimmel. So verwundert es nicht, dass Pechnelkenextrakt nun kommerziell als biologisches Pflanzenstärkungsmittel vertrieben wird. Wie können wir dieser Art helfen? Ihre so geheimnisvollen wie beeindruckenden Wuchs- und Abwehrkräfte helfen der Pechnelke allerdings nicht, wenn ihr Standort gefährdet ist. Und das ist leider oft der Fall, denn diese Nelkenart liebt es trocken, nährstoffarm und kalkarm: Magerrasen, Heiden und Waldränder sind ihre bevorzugten Lebensräume. Doch diese sind bekanntlich bedroht, weil sie für den Menschen wenig Nutzen bringen. So gehen Experten davon aus, dass in Baden-Württemberg nur noch wenige Tausend Pechnelken in freier Natur wachsen, wobei viele der über das Land verstreuten Vorkommen außerhalb von Schutzgebieten liegen. Die beste Hilfe für diese hübsche Pflanze ist also der Biotopschutz: Magerrasen sowie Heiden erhalten und extensiv bewirtschaften. Weit über zwanzig lokale Vorkommen werden aktuell im Rahmen des Artenschutzprogramms gepflegt und gehegt. Möchten Sie aktiv werden für die Gewöhnliche Pechnelke? Auch wenn es noch so reizen mag eine blühende Pechnelke zu pflücken oder gar auszugraben: Lassen Sie sie bitte stehen. Für den Garten gibt es entsprechende Angebote beim Gärtner sowie im Stauden-Versandhandel. - zurück zur Übersicht der Pflanzen-Artensteckbriefe -
Das Projekt "Die Funktion von Cytokinin bei der Regulation des Blühzeitpunktes" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Berlin, Institut für Biologie, Lehrstuhl für Molekulare Entwicklungsbiologie der Pflanzen durchgeführt. Die fördernde Wirkung von Cytokinin auf die Blühinduktion wurde bereits kurz nach der Entdeckung dieses Pflanzenhormons vor mehr als 50 Jahren beschrieben. Allerdings blieben die molekularen Wirkmechanismen dieser Aktivität weitestgehend unbekannt, obwohl große Fortschritte im Verständnis des Metabolismus und der Signalübertragung des Hormons erreicht wurde. Das Ziel dieses Forschungsprojektes ist es, das Ausmaß und die Wirkmechanismen der Regulation des Blühzeitpunktes durch Cytokinin zu untersuchen. Die meisten Arbeiten werden mit Arabidopsis thaliana durchgeführt, aber die Übertragbarkeit der Ergebnisse auf Raps (Brassica napus L.), in dem das Blühverhalten ein wichtiges Züchtungsziel ist, wird ebenfalls studiert. In einem ersten Projektabschnitt wird das Blühverhalten von Mutanten der meisten der ca.60 Cytokininmetabolismus- und -signalgene analysiert, um die funktionell relevanten Gene zu identifizieren. In Vorarbeiten konnten wir die Cytokininrezeptoren AHK2 und AHK3 sowie die Transkriptionsfaktoren ARR10 und ARR12 als zentral für die Cytokininwirkung ermitteln. Diese Analyse wird ergänzt durch die Untersuchung von Pflanzen mit einem gewebespezifisch veränderten Cytokininstatus, wobei das apikale Sproßmeristem, Blätter, Phloem und die Wurzel im Mittelpunkt stehen. Die Transkriptlevel bekannter Blühgene werden bei verschiedenen Tageslängen und nach einem Shift der Tageslänge zu induzierenden Bedingungen miteinander verglichen. Der Einfluß von Umweltparametern (Licht, Ernährung) auf die Wirkung von Cytokinin wird getestet, um zu verstehen, unter welchen Bedingungen sein Einfluß besonders relevant ist. Die Analyse von Transkriptomdaten hat zu Hypothesen über eine Rolle von Cytokinin als Modulator verschiedener Signalwege geführt, einschließlich der Regulation des Repressorgens ATC, miR156, miR172 und Interaktionen mit den Gibberellin- und Trehalose-6-Phosphatsignalwegen. Diese Hypothesen werden mit Hilfe genetischer und molekularer Ansätze weiter untersucht. Diese Analysen und die Identifizierung von Zielgenen von ARR10 und ARR12 soll die Aktivität von Cytokinin mit bekannten Komponenten der Blühregulation verbinden. Desweiteren wird ein genetischer Ansatz verfolgt, um Zugang zu den Wirkmechanismen von Cytokinin zu erhalten. Die fehlende Blühinduktion cytokinindefizienter Pflanzen kann durch dominante Suppressormutationen revertiert werden. Zusätzliche Mutanten, die spezifisch die Blühinduktion betreffen, sollen identifiziert und die mutierten Gene durch markergestützte Genkartierung kloniert werden. Zudem wird die Rolle von Cytokinin bei der Regulation des Blühzeitpunktes von Rapspflanzen mit einem gentechnisch veränderten Cytokininstatus untersucht. Diese Analyse sollte Aufschluß darüber geben, ob cytokininabhängige Mechanismen der Blühregulation in dieser wichtigen Kulturpflanze konserviert sind und sich als Züchtungsziel zur Modulation des Blühverhaltens eignen.
Das Projekt "Regulation der hydraulischen Leitfähigkeit von Wurzeln durch Abscisinsäure" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Würzburg, Fakultät für Biologie, Julius-von-Sachs-Institut für Biowissenschaften mit Botanischem Garten durchgeführt. Publizierte Daten über die Wirkung des Stresshormons Abscisinsäure (ABA) auf die hydraulische Leitfähigkeit von Wurzelsystemen (Lp,) sind widersprüchlich. Abhängig von den angewandten Methoden wurden an Wurzelsystemen Stimulationen und Hemmungen beobachtet, die möglicherweise auf den Einfluss der ABA auf die Aktivität von Aquaporin zurückgehen. In diesem interdisziplinären Projekt soll die hormonelle Steuerung der hydraulischen Leitfähigkeit von Wurzeln Lp, durch das Pflanzenhormon Abscisinsäure untersucht werden. Erstmals werden ABA-Gehalte und -Wirkungen sowohl auf der Ebene der ganzen Wurzel (Einzelwurzel, Wurzelsysteme) und von Einzelzellen unter verschiedenen Bedingungen (Kontrolle, Salzstress, Anaerobiose) erfasst. Es wird untersucht, wie ABA in die hydraulische Leitfähigkeit auf der Zell- und Wurzelebenebeeinflusst und wie diese Änderungen mit endogenen Schwankungen des ABA-Gehaltes und der Expression von Aquaporinen in Wurzelgeweben und einzelnen Zellen korrelieren. In die Untersuchungen zur hormonellen Regulation der Wasseraufnahme wird auch bereits verfügbarer genetisch veränderter Mais einbezogen, bei dem ein heterologes Aquaporin aus A. Thaliana in der Plasmamembran konstitutiv experimentiert ist. Da diese Expression ABA-unabhängig erfolgt, sollen diese Experimente einen zusätzlichen Nachweis auf eine Steuerung der Aktivität von Wasserkanälen durch ABA liefern.
Das Projekt "Schwerpunktprogramm SFB 924: Molekulare Mechanismen der Ertragsbildung und Ertragssicherung bei Pflanzen - Teilprojekt A01: Charakterisierung Gibberellin-regulierter Genexpressionsnetzwerke in der Kälteantwort" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Wissenschaftszentrum Weihenstephan, Lehrstuhl Systembiologie der Pflanzen durchgeführt. Das Pflanzenhormon Gibberellin (GA) ist ein zentraler Regulator des pflanzlichen Wachstums und der pflanzlichen Entwicklung. Die Kontrolle der GA Biosynthese oder der GA Antwort wird in der Pflanzenzüchtung eingesetzt, vor allem zur Kontrolle der Pflanzenwuchshöhe. GA kontrolliert jedoch auch noch viele andere Aspekte des pflanzlichen Wachstums. Wie diese dem GA nachgeschaltet reguliert werden, ist noch unklar. Unser Projekt basiert auf den Ergebnissen einer vergleichenden Analyse des GA Transkriptoms. Wir möchten jetzt einen größeren Satz von GA Zielgenen untersuchen und charakterisieren, um ihre Rolle bei der Kontrolle individueller GA Antworten durch physiologische Experimente aufzudecken.
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 "Regulationsmechanismen der ABA-regulierten Genexpression bei Trockenstress" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bonn, Botanisches Institut und Botanischer Garten durchgeführt. Das Pflanzenhormon Abszisinsäure (ABA) hat eine wichtige Rolle bei der Samenreifung und -keimung sowie bei der Anpassung an abiotische Streßfaktoren. Im Mittelpunkt des beantragten Forschungsprojekts steht die Identifizierung von Intermediärprodukten, die die Genexpression so steuern, daß Pflanzen eine besondere Anpassung an Trockenstreß zeigen. Diese Untersuchungen sollen von der extrem trockentoleranten Pflanze Craterostigma plantagineum ausgehen, die schon eingehend untersucht worden ist im Hinblick auf ABA induzierte Genexpression, die relevant ist für Trockentoleranz. In dem vorgeschlagenen Projekt sollen zwei wesentliche experimentelle Ansätze verfolgt werden: 1. Mit Hilfe des Hefe-Ein-Hybrid Systems sollen neue Faktoren gefunden werden, die mit Promotorelementen interagieren, die für die ABA Induktion relevant sind. 2. Eine mutagenisierte transgene Arabidopsislinie, die einen ABA induzierbaren C. plantagineum Promotor, gekoppelt an Reportergen, enthält, soll zur Suche von regulatorischen Mutanten in der ABA induzierten Genexpressionskaskade benutzt werden. Bei einer Mutation zeigt das Reportergen ein verändertes Expressionsmuster
Das Projekt "TP2: Wirkung von Plasma-behandeltem Wasser (wINPlas) auf die Genexpression und Metabolit-Zusammensetzung bei Gerste" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald, Biologie, Institut für Botanik und Landschaftsökologie durchgeführt. Die langanhaltende und systemische Wirkung von Plasma-behandeltem Wasser auf das antioxidative System bei Gerstenpflanzen soll vertieft untersucht werden. Es wird erwartet, dass sich durch die Applikation von PBW Änderungen in der Expression von Genen für entwicklungsbezogene Transkriptionsfaktoren sowie Enzyme des antioxidativen Systems ergeben. Auch die Bildung bestimmter Phytohormone könnte betroffen sein. Mit einer RNA-Sequenzierung nach entsprechender Behandlung der Pflanzen sollen die betroffenen Gene bestimmt werden, so dass darauf die Zusammensetzung der Metabolite und Enzyme gezielt analysiert werden kann. Hieraus lassen sich dann Rückschlüsse auf ein mögliches Priming der Pflanzen gegenüber Stressoren erhalten. Aus den bereits im vorher laufenden Projekt gewonnen Daten über die Zusammensetzung phenolischer Verbindungen und Carotinoiden (qualitativ und quantitativ) soll zeitgleich die Anwendung von Markersubstanzen für die Wirksamkeit des PBW sowie für des Stressniveaus in der Pflanze erarbeitet werden. Dieses soll neben der Gerste auch an Lupine im Gewächshaus sowie im Feldversuch getestet werden.
Das Projekt "Teilvorhaben 1: Somatische Hybridisierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Phytowelt GreenTechnologies GmbH durchgeführt. Es besteht hoher Bedarf an Züchtung von Pappelsorten, die optimal an Kurzumtriebsplantagen (KUP)angepasst sind. Aufbauend auf ein Marker-charakterisiertes Pappel-Sortiment soll die innovative somatische Hybridisierung eingesetzt werden, um die genetische Diversität durch Neukombinationen von Pappellinien aus verschiedenen Sektionen zu erhöhen und optimierte Energiepappeln zu züchten. Schwerpunkt der Arbeiten wird die Kombination von Eigenschaften sein, die für den Anbau auf KUP vorteilhaft sind, wie beispielsweise rasche Jugendwüchsigkeit oder Pappelblattrostresistenz. Für Fusionen verschiedener Pappelklone sowie deren Selektion und in vitro-Vermehrung werden aufbauend auf etablierte Systeme in Vortests Pappelklone (und A. vonNWF-FVA) auf Regenerationsfähigkeit sowie Reaktion auf verschiedene Pflanzenhormone geprüft. Versuche zur Protoplastenisolierung, - fusion, -kultivierung, und -regeneration folgen. Es müssen Fusionsparameter sowie Kulturmedien und -bedingungen angepasst werden. Zusätzlich soll die asymmetrische Fusion etabliert werden, um nur einzelne Chromosomen zu übertragen. Regenerate werden mit Cytofluorimetrie und Mikrosatelliten analysiert. Hybride werden für genauere Analysen an vTI (Marker-Analyse) und NW-FVA (Vermehrung, in vitro-Tests, Feldversuche) transferiert.
Das Projekt "Teilprojekt: Mechanische und nanostrukturelle Charakterisierung von Pappeln" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung durchgeführt. Eine Erhöhung der quantitativen Biomasseproduktion je Flächeneinheit Land trägt positiv zu Nachhaltigkeit und Effizienz in der Rohstoffproduktion bei. Das betrifft nicht nur die Lebensmittelproduktion sondern auch die Forstwirtschaft. Bei den Cytokininen und Ethylen handelt es sich um Pflanzenhormone, die Einfluss auf Baumwachstum und -entwicklung, sowie auf die chemische Zusammensetzung und die Ultrastruktur der Zellwand haben. Anhand genetisch modifizierter Pappeln werden Zusammenhänge zwischen Biosynthese und Zellwandstruktur untersucht. Ziel der neuen Erkenntnisse ist es, zu einem tieferen Verständnis der mechanischen Eigenschaften von Holz beizutragen und neue Input-Parameter zum effizienten Design nachfolgender technologischer Prozesse zu liefern. Weiters sollen die als erfolgreich und kommerziell relevant eingestuften transgenen Pappeln in Feldversuchen etabliert werden. Die Mikro- und Ultrastruktur der von den Projektpartnern zur Verfügung gestellten Pappeln werden mit Licht- und Elektronenmikroskopie sowie mit Röntgenmethoden untersucht. Mikrozugversuche und Nanoindentierung liefern mechanische Kennwerte. Simultan durchgeführte strukturelle und mechanische Untersuchungen (in-situ Experimente, z.B. Zugversuche kombiniert mit Raman-Spektroskopie, Röntgenstreuung, Licht- oder Elektronenmikroskopie) erlauben eine genaue Analyse von Verformungsmechanismen auf unterschiedlichen Größenskalen - vom Molekül bis zum Gewebe.
Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung durchgeführt. Über das umfassende Screening einer DH-Population aus einer 'stay-green' und einer effizient remobilisierenden Linie sollen Gerstenlinien identifiziert werden mit verbessertem Samenansatz und Kornertrag unter Trockenstress. Eine detaillierte Charakterisierung ausgewählter, kontrastierender Linien dient als Grundlage genetische Netzwerke zur Erhöhung von Trockenstresstoleranz zu beschreiben und molekulare Marker abzuleiten. Das entwickelte genetische Material steht direkt für die GMO-freie, züchterische Weiterentwicklung von trockenstresstoleranten Linien zur Verfügung. Durch den Industriepartner werden Doppel-Haploide Populationen erzeugt und nach Feldversuchen QTLs bestimmt und molekulare Marker abgeleitet. WP2: Screening einer F1-DH Population im Gewächshaus auf Toleranz gegen terminalen Trockenstress mithilfe physiologischer und biochemischer Analysen um 'stay-green' und früh seneszierende Phänotypen und deren Einfluss auf den Samenansatz zu identifizieren. Über die erhaltenen Daten werden in WP3 QTLs bestimmt. WP4: Beschreibung der molekularen und physiologischen Mechanismen für erhöhten Samenansatz und Kornertrag unter terminalem Trockenstress in ausgewählten DH-Linien und deren Eltern. Diese Daten werden mit einer vertieften Expressionsanalyse von Genen aus der Biosynthese der genannten Phytohormone verglichen, um die phytohormonellen Gleichgewichte und ihren Einfluss auf die C-Assimilation und den Samenansatz. Fortsetzung siehe Anlage
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| Förderprogramm | 37 |
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