Forschungsprojekt

Untersuchung der Beziehungen zwischen Wachstum und Stoffwechsel in Arabidopsis

Pflanzenwachstum ist ein höchst integrierter Prozess, der von zahlreichen internen und externen Signalen kontrolliert wird und der dem Stoffwechselstatus der Pflanze angepasst werden muss. Wir wollen wissen, wie Pflanzen ihr Wachstum kontrollieren und damit an die Umwelt anpassen können.

Untersuchungen von Biomasseakkumulierung, Blattflächenzuwachs und Stoffwechselzusammensetzungen in rekombinanten Inzuchtlinien (RILs) von Arabidopsis zeigten einen engen Zusamenhang zwischen Stoffwechselstatus und Wachstum der Pflanzen und führten zu der Identifizierung einer charakteristischen linearen Kombination von Metaboliten, die mit Biomasse korreliert (Meyer et al. 2007). QTL Analysen identifizierten mehrere genomische Regionen mit genetischen Faktoren, die Unterschiede in Wachstum und Metabolizusammensetzung verursachen. Einige der Wachstums-QTL können durch Metabolitprofile simuliert werden, insbesondere ein QTL auf Chromosom 3 (Lisec et al. 2008). Wir vermuten, dass dieser Genombereich eine wichtige Rolle in der Interaktion zwischen Metabolismus und Wachstumskontrolle spielt. Um die beteiligten Gene zu identifizieren und zu charakterisieren, werden mit weiteren RIL Populationen und eine Sammlung von ca. 450 Akzessionen Wachstumsversuche durchgeführt, bei denen sowohl Blattflächen während der vegetativen Entwicklungsphase (und damit Wachstumsraten) als auch Trockengewicht bestimmt werden. Nach ersten Assoziationskartierungen mit ca. 200 Akzessionen konnte der Genombereich bereits auf 500 kb mit 112 annotierten Genen begrenzt werden.

 

Kooperationspartner: L. Willmitzer & J. Lisec, MPI-MP Golm; J. Selbig & M. Steinfath, Universität Potsdam; D. Repsilber, FBN Dummerstorf