Studie zur hormonelle Regulation des Pflanzenwachstums

Das Pflanzenhormon Auxin (griechisch: auxein - zu wachsen) ist ein ausgesprochen wichtiger Regulator des Pflanzenwachstums. Um wirklich umfassende Einblicke in pflanzliche Wachstumsregulierung zu erlangen, erforschen wir das Auxin abhängige Pflanzenwachstum auf subzellulärer, zellulärer, Gewebe und Organ Ebene. Um dies zu erreichen, konzentrieren wir uns auf drei wesentliche Fragestellungen: 1.) Wie reguliert eine Pflanze ihr Wachstum auf Organ-Ebene um ihre Architektur zu etablieren? Um diese Frage zu beantworten werden wir uns auf die Wurzelarchitektur konzentrieren. Während die Hauptwurzel der Schwerkraft entgegen wächst, so zeigen Seitenwurzeln eine veränderte antwort zur Schwerkraft (Wuchsrichtung weg von der Hauptwurzel). Wir werden uns auf Signale von der Hauptwurzel konzentrieren, die die Auxin / gravitrope Reaktionen von Seitenwurzeln modifizieren. Unsere Studien werden neue Erkenntnisse über hormonelle Regulierung von elementaren Wachstumsprozessen in Pflanzen aufzeigen. 2.) Wie wird das Wachstum zwischen benachbarten Gewebetypen koordiniert? Zellwachstum innerhalb eines Gewebes muss abgestimmt werden damit die gewünschte Form realisiert werden kann. Benachbarte Epidermis Wurzelzellen (Tricho-und atrichoblasts) zeigen unterschiedliche Wachstums- und die Teilungsraten. Atrichoblasts zeigen eine hohe Zellstreckung, während Trichoblasten sich häufiger teilen. Wir werden diese Zelltypen benutzen um herauszuarbeiten, wie hormonelle Signale integriert werden, um Gewebewachstum zu koordinieren. 3.) Wie überwacht und reguliert eine einzelne Zelle ihre Auxin-Konzentration damit sie die gewünschte zelluläre Entwicklung ausführen kann? Subzelluläre Kompartmentalisierung von Auxin und die potenzielle Rolle in der zellulärer Auxin-Homöostase ist erst vor kurzem (Mravec et al., 2009) aufgedeckt worden. Wir erforschen neuartige intrazelluläre Auxin transporter um zu erfahren, wie einzelne Zellen in einem Gewebe Zusammenhang Auxin regulieren. Wir werden Auxin abhängige Wachstum Regulierung auf verschiedenen Ebenen untersuchen, um ein umfassendes Verständnis der Regulation des Pflanzenwachstums zu erhalten. Unsere Forschungsanstrengungen adressieren Prozesse die direkt mit der eigentlichen Funktion der Wurzeln (z.B. Oberfläche Erweiterung und tropistisches Wurzelwachstum für Wasser- und Nährstoffaufnahme) verknüpft sind. Daher wird unsere Forschung nicht nur wichtige Einblicke in die grundlegende pflanzliche Wachstumsregulierung liefern, sondern zudem Bedeutung für die angewandte, Agrarforschung haben.