Professur für Pflanzenphysiologie
Die Arbeitsgruppe Pflanzenphysiologie interessiert sich für die Mechanismen, die zu einer erfolgreichen Besiedelung von Wirtspflanzen durch Mikroorganismen führen. Hierbei sind sowohl pathogene Interaktionen (Kohlhernie - hervorgerufen duch den Protisten Plasmodiophora brassicae) als auch endophytische Interaktionen mit verschiedenen Pilzen von Interesse. Insbesondere untersuchen wir die Rolle von Pflanzenhormonen und Sekundärmetaboliten in biotischen und auch abiotischen Umweltsituationen.
© Jutta Ludwig-Müller
Unsere Themen
Die Kontrolle der Kohlhernie ist weltweit ein großes Problem. Um die Pathogenese der Gallenentwicklung bei der Kohlhernie besser zu verstehen, haben wir begonnen mittels verschiedener Ansätze differentiell exprimierte Gene zu isolieren. Gene, von denen man annehmen kann, dass sie bedeutend für die Krankheitsentwicklung sind, werden detaillierter untersucht, z.B. weitergehende Expressionsanalysen, funktionale Analysen durch Mutanten der Modellpflanze Arabidopsis thaliana, biochemische Untersuchungen der Proteine sowie die Inhaltsstoffe aus beteiligten Stoffwechelwegen. Wir untersuchen auch die Rolle von Pflanzenhormonen für ihre Bedeutung bei der Entwicklung dieser Wurzelkrankheit. Außerdem untersucht die Arbeitsgruppe die Möglichkeit die Krankheit durch endophytische Pilze zu kontrollieren. Aus diesen Ergebnissen wollen wir Strategien zur Bekämpfung dieser Pflanzenkrankheit, die wichtige Arten wie Raps und Gemüsekohl umfasst, ableiten.
Neben der Rolle von Auxinen in Pflanze-Mikroorganismen Interaktionen wird die Rolle von Auxinen (und anderen Hormonen) für verschiedene abiotische Stressfaktoren untersucht. Im Fokus stehen die Mechanismen in Pflanzen, die zur Regulation des Auxingleichgewichtes führen. Hierbei stehen die beteiligten Gene und Enzyme im Mittelpunkt. Untersuchungen umfassen sowohl die Biosynthese von Auxinen als auch deren Inaktivierung durch Konjugation an Aminosäuren oder Zucker sowie an Proteine und die Hydrolyse aus Konjugaten zu dem aktiven Auxin. Letzteres ist von großer Bedeutung da teilweise 90% der Auxine in Pflanzen in der inaktiven konjugierten Form vorliegen. Außerdem untersuchen wir die Funktion längerkettiger Auxine wie Indol-3-propionsäure und Indol-3-buttersäure für die pflanzliche Entwicklung.
Ein weiteres Forschungsgebiet beschäftigt sich mit der Bedeutung ausgewählter Sekundärmetabolite. Zum einen untersuchen wir das Zusammenspiel von Endophyten und Pflanzen für die Synthese wertvoller Sekundärmetabolite und wie man die Produktion steigern könnte und zum anderen werden Arbeiten mit Zell- und Haarwurzelkulturen zur Verbesserung der Metabolitenproduktion durchgeführt.
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