Molecular Approaches

Zusätzlich zur klassischen Molekularbiologie werden wir Genetik, Transkriptomik und Proteomik in bodenbasierten Experimenten anwenden, um Genotypen mit Phänotypen und umgekehrt zu verknüpfen. Unser besonderes Interesse gilt der Sensorik und Signalgebung bei der Interaktion von Wurzeln mit Bodenmikroorganismen oder der Wasser- und Nährstoffwahrnehmung im Boden.

Molekulare und genetische Experimente werden in der Regel in sterilen, künstlichen Medien wie Agarplatten oder Nährlösungen durchgeführt, was für Forschungsfragen wie die Identifizierung von Mutanten oder molekulare Genfunktionen angemessen ist. Die Wurzelgruppe hingegen versucht, das Wachstum und die Entwicklung von Wurzeln unter Bedingungen zu verstehen, die der natürlichen Umgebung der Zielpflanzen näher kommen.

Die Bedeutung des Wachstumsmediums wurde vor kurzem durch die Bildung von Wurzelhaaren bei mehreren Reisgenotypen gezeigt - beim Anbau in Nährlösung nahmen bei allen Genotypen die Dichte und Länge der Wurzelhaare zu, wenn sie mit Phosphormangel konfrontiert waren, aber dieselben Genotypen zeigten keine Zunahme dieser Merkmale, wenn sie im Boden wuchsen (Abbildung X, Nestler et al., 2016). Es konnte auch gezeigt werden, dass einige Gene, die unter künstlichen Bedingungen als mit Wurzelhaaren und P-Mangel zusammenhängend identifiziert wurden, in bodengewachsenen Wurzeln keine induzierte Expression zeigten (Nestler und Wissuwa, 2016).

Daher wollen wir bestehende molekulare Techniken anpassen und bildgesteuerte Probenahmen nutzen, um bodenbasierte molekulare Informationen mit den makroskopischen Beobachtungen zu verknüpfen, die durch die verschiedenen IBG-2-Plattformen gewonnen werden, und so eine Verbindung zwischen Genotyp und Phänotyp unter Bedingungen herzustellen, die der natürlichen Umwelt näher kommen.

Nestler et al., 2016
Nestler and Wissuwa, 2016