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    Lehrstuhl für Botanik I - Pflanzenphysiologie und Biophysik

    Schließzellreaktion auf Salzstress

    Zunehmende Versalzung von Ackerböden stellt ein Problem für Pflanzen dar und ist eine Ursache für den Rückgang der landwirtschaftlichen Produktivität. Die Auswirkung von Salzstress steht seit längerem im Fokus der Wissenschaftler und wird hauptsächlich an intakten Pflanzen oder Organen untersucht. Über die Reaktionen einzelner Zelltypen auf Salzstress, wie beispielsweise die Schließzelle, ist hingegen kaum etwas bekannt. Schl Schließzellen regulieren den Gasaustausch bei der Photosynthese, weshalb die Forschung sich bisher hauptsächlich auf den Einfluss von Temperatur, Feuchtigkeit und CO2-Gehalt konzentrierte.

    In diesem Forschungsprojekt untersuchen wir die molekular-genetischen und physiologischen Reaktionen der Schließzelle auf unterschiedliche Salzstressbedingungen. Salztolerante und salzsensitive Pflanzenspezies werden einmalig oder wiederholten Salzstress unterworfen. Diese Herangehensweise erlaubt uns die adaptiven Mechanismen nach wiederholtem Salzstress zu untersuchen. Außerdem wollen wir wissen, ob epigenetische Effekte, die eine Art Erinnerungsvermögen in der nachkommenden Generation darstellen, die Schließzellen auf zukünftigen Salzstress vorbereiten.

    • In diesem Projekt verwendete Methoden:
    • Mikroskopie zur Untersuchung der Schließzellmorphologie
    • Flammenphotometer zur Kalium/Natrium-Gehaltsbestimmung
    • Energy dispersive x-ray (EDX) zur Bestimmung des Ionengehaltes speziell in Schließzellen
    • Gaswechsel zur Bestimmung der stomatären Leitfähigkeit
    • HPLC-MS zur Quantifizierung von Metaboliten
    • Real time PCR zur Quantifizierung der Transkription von Markergenen.
    • Transcriptome-Microarrays zur Untersuchung von genomumfassenden Genexpressionsänderungen
    • Bisulfitsequenzierung zur Ermittlung von Änderungen im DNA-Methylierungsprofil ausgewählter Gene
    • Mutanten zur Überprüfung der Rolle von Signalwegskomponenten bei Salzstress
    Phänotypen der salztoleranten Thellungiella halophila (oben) und salzsensitiven Pflanze Arabidopsis thaliana (unten) nach moderate Salzstress.
    Phänotypen der salztoleranten Thellungiella halophila (oben) und salzsensitiven Pflanze Arabidopsis thaliana (unten) nach moderatem Salzstress.
    Links: Kontrolle ohne Salz, mittig: einmalige Gabe von 200 mM Kochsalz und rechts: wiederholte Gaben von ansteigenden Kochsalzkonzentrationen (75, 150, 200 mM).
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