Forschungsschwerpunkte
Pflanzen sind an ihrem natürlichen Standort ständig wechselnden Umweltbedingungen ausgesetzt. Um schnell auf kurzfristige Änderungen der Umweltbedingungen zu reagieren, haben sie komplexe Signalnetzwerke entwickelt, um abhängig von unterschiedlichen Reizen, Geweben und Entwicklungsstadien eine best-mögliche zelluläre Antwort zu initiieren. Eine wichtige Rolle in diesen Signalwegen spielen sekundäre Botenstoffe, z.B. Ca2+ und ROS, sowie Pflanzenhormone.
Unsere Gruppe verwendet eine Vielzahl experimenteller Ansätze, um verschiedener Signalwege und ihre Interaktionen miteinander zu analysieren. Ziel unserer Arbeit ist es, ein tiefergehendes Verständnis zu entwickeln, wie Pflanzen ihre Umwelt wahrnehmen und mit ihr interagieren. In unseren Forschungsprojekten kombinieren wir klassische molekulare und biochemische Methoden mit hochauflösender Fluoreszenzmikroskopie, Omics und moderner Datenanalyse. Für stärker angewandte Ziele machen wir vergleichende Studien zwischen der Modelpflanze Arabidopsis thaliana und den Nutzpflanzen Gerste und Kartoffel.
Calcium-abhängige Signalwege in Pflanzlichen Organellen
Ca2+ abhängige Signalwege sind an der Weiterleitung zahlreicher Umweltsignale beteiligt. Transiente Änderungen in der Konzentration freier Calciumionen [Ca2+] werden von eine Reihe unterschiedlicher Sensorproteine wahrgenommen, welche wiederum zahlreiche zelluläre Prozesse beeinflussen.
Wir interessieren uns besonders für die Einbindung pflanzlicher Organellen in das Ca2+ Signalnetzwerk der Zelle.
ADAPT
Accelerated Development of multiple-stress tolerant Potato - EU H2020-SFS-2018-2020 (Sustainable Food Security)
Die Kartoffel ist eine der wichtigsten Nahrungsmittelpflanzen weltweit und außerdem auch als Futtermittel und Industrierohstoff von enormer wirtschaftlicher Bedeutung. Die Kartoffel stammt aus den klimatisch kühlen Hochlandregionen Südamerikas und ist daher besonders hitzeempfindlich.
Im Rahmen eines EU-weiten Forschungskonsortiums analysieren wir die molekularen Grundlagen der phänotypischen Reaktionen auf verschiedene Stressbedingungen mit dem Ziel Züchtungsmarker für stress-resistentere Kartoffelsorten zu identifizieren.
Comparative analysis of early stress responses between the model plant Arabidopsis and the crop plants barley and potato
Early responsive systems that react to stresses include Ca2+ signaling, reactive oxygen species (ROS) production and various phytohormones. While many of the aspects of early stress responses are studied on an individual level, i.e. for a single stress or a single response pathway, the interplay of different systems under often multiple concurrent stresses is much less investigated. Furthermore, much less is known about these response pathways in crop plants compared to the model plant Arabidopsis.
In this project we are thus comparing early stress responses between Arabidopsis, barley and potato.
Role of epitranscriptomic modification (m6A) in drought stress
In recent years, post-transcriptional RNA modifications have emerged as important ‘epitranscriptomic’ regulatory networks. This DAAD funded project addresses the role of m6A in regulating molecular mechanisms behind drought tolerance that is mediated by phytohormone such as ABA and JA.