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Polyamine und Trockentoleranz

Gerste im Feld

Gerste im Feld

Keimlingsstadium

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Folgeblattstadium

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Bluetenstadium

Bluetenstadium

Stress

Stress

Trockenheit ist eine der Hauptursachen für geminderte Ernteerträge, so dass trockenresistente Getreidesorten überall auf der Erde dringend benötigt werden. Polyamine können Trockentoleranz und die Regeneration nach Trockenstress entscheidend verbessern. Aktuelle Studien zeigen, dass diese Effekte auf die Wirkung von Spermin zurückzuführen sind. Der genaue Wirkmechanismus ist jedoch noch nicht aufgeklärt; es gibt Hinweise, dass Spermin Kationenkanäle moduliert.

Ziel dieses Projektes ist es, die Sperminbildung und dessen Wirkung unter Beachtung des Strukturisomers Thermospermin, in Hordeum vulgarezu untersuchen. Das für die Sperminbiosynthese verantwortliche Enzym Sperminsynthase wird charakterisiert und seine Expression in Abhängigkeit von Trockenheit analysiert. Um den Sperminwirkmechanismus aufzuklären, wird der Einfluss von genetischen und pharmakologischen Veränderungen auf den Spermingehalt mit diversen Trocken- und Salzstressparametern an Ganzpflanzen, Zellkulturen und Epidermiszellschichtpräparaten untersucht. Die Hypothese, dass Spermin auf sehr komplexe Art und Weise mit der Ionenhomöostase und Kalziumsignalwegen verknüpft ist, soll anhand von rekombinanten Reporterproteinen und Ionenflussanalysen getestet werden. Direkte Sperminangriffspunkte werden durch die Untersuchung spezifisch sperminbindender Proteine erzielt.

Projekt des IZN: Interdisziplinäres Zentrum für Nutzpflanzenforschung an der Martin-Luther-Universität

Kooperationen:

  • Institut für Agrar- und Ernährungswissenschaften Halle, Prof. Dr. Edgar Peiter
  • Institut für Agrar- und Ernährungswissenschaften Halle, Prof. Dr. Klaus Humbeck
  • Interdisziplinäres Zentrum für Nutzpflanzenforschung Halle, Dr. Carsten Milkowski
  • Institut für Pharmazie, Arbeitsgruppe Pharmazeutische Biotechnologie, Prof. Dr. Jörg Degenhardt

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