Themen für Bachelor- und Masterarbeiten

Unser Labor ist als zentraler Bestandteil der Bundeszentralen ex-situ Genbank für die Kryolagerung von mehr als 2.000 Akzessionen verantwortlich. Um die dauerhafte Lagerung von wertvollem Pflanzenmaterial zu garantieren, erforschen wir schwerpunktmäßig die molekularen, biochemischen und physiologischen Reaktionen von pflanzlichen Gewebe auf extreme komplexe Stressbedingungen, die während der Kryokonservierung, Tiefsttemperatur- oder Trockenlagerung auftreten.

 

Unser Labor bietet interessierten und engagierten Bachelor- und Masterstudenten die Möglichkeit, Methoden des sterilen Arbeitens, der Gewebekultur, der Mikroskopie und spektrophotometrischer Analysen zu erlernen und gezielt für die Bearbeitung aktueller wissenschaftlicher Fragestellungen zu nutzen. Ihre Arbeiten werden von unseren wissenschaftlichen und technischen Experten begleitet und dienen der Erhaltung wertvoller pflanzengenetischer Ressourcen. Während ihres Aufenthalts besteht die Möglichkeit der Unterkunft in einem unserer Gästehäuser und einer Aufwandsentschädigung auf Basis einer wissenschaftlichen Hilfskraft. Bitte wenden Sie sich für weitere Informationen per Mail oder telefonisch an Dr. Manuela Nagel.

Aktuelle Projektthemen (Stand 15. März 2019)

w  1. Identifizierung von oxidativem Stress und programmiertem Zelltod während der Kryokonservierung von Kartoffelsprossspitzen

(Unterstützt durch die Gemeinschaft Deutscher Kryobanken)

 

Die Induktion von verschiedenen Stressfaktoren während der Kryokonservierung, wie Kälte, Dehydrierung und Verwundung, führt zu komplexen Stressantwortmechanismen, die in Abhängigkeit von der Pflanzenart, den Präparationsmethoden und dem Kryoprotektor sich unterschiedlich auswirken können. Die Kartoffel ist eine wichtige Kulturpflanze, deren Langzeiterhaltung nur vegetativ und in cryo erfolgen kann. Trotz stetiger Weiterentwicklung des Protokolls zur Kryokonservierung von Kartoffelsprossspitzen, variieren die Regenerationskapazitäten zwischen 5 % (Genotyp ‘Kagiri’) und 100 % (Genotyp ‘Karakter’). Das Ziel dieser Studie ist eine detaillierte Analyse von oxidativen Vorgängen verbunden mit der Analyse von programmierten Zelltod um langfristig hohe Regenerationsergebnisse für alle Genotypen nach der Pflanzenkryokonservierung zu erreichen.

2. Biochemische und genetische Marker des Vitalitätsverlustes von Weizen- / Roggenpollen

Die Lagerung von Weizen und Roggenpollen ist eine Möglichkeit um den Planungs- und Kostenaufwand bei Züchtungsversuchen zu reduzieren. Weizen- als auch Roggenpollen sind extrem sensitiv gegenüber niedriger Temperaturen und trockenen Bedingungen und verlieren innerhalb kürzester Zeit ihre Lebensfähigkeit. Auf Basis etablierter Pollenvitalitätsanalytiken besteht der Kern der Arbeiten in der biochemischen und genetischen Analyse des Vitalitätsverlustes von Weizen-/ Roggenpollen. In Abhängigkeit von dem Beginn der Arbeiten und der persönlichen Interessen kann die Ausrichtung des Projektes wie folgt erfolgen

Thema A: Quantitative genetische Analysen der Weizenpollenvitalität und Validierung signifikanter Gene

Die Pollenvitalität wird zur Hauptblütezeit (Ende Mai/ Anfang Juni) an Pflanzen einer Kartierungspopulation im Feld mittels Impedance-Flow Zytometrie bestimmt. Die Ergebnisse der QTL Kartierung werden dazu verwendet um das Transkriptionslevel signifikanter Gene während der Pollenlagerung zu prüfen und Markergene zu identifizieren.

 

Thema B: Biochemische Veränderungen während der Vitalitätsverlusts von Roggenpollen

Roggen bietet, aufgrund der größeren Pollenproduktion, die Möglichkeit biochemische Untersuchungen erleichtert durchführen zu können. Ziel ist die Identifizierung biochemischer Stress- und Vitatlitätsmarker während der Pollenlagerung. Im Weiteren sollen die Effekte von Tiefsttemperaturen und verschiedenen Trocknungsmethoden auf die Überlebensfähigkeit von Pollen getestet werden um Möglichkeiten der Langzeitlagerung erschließen zu können.