COGS

Projektbeschreibung

Die Wuchsform von Nutzpflanzen, und damit auch ein wesentliches Leistungsmerkmal, wird geprägt durch Anzahl, Anordnung und Entwicklungsintensität der Seitenachsen. Seitentriebe gehen zurück auf Gruppen meristematischer Zellen, die während der Entwicklung in den Achseln der Blattprimordien angelegt werden. Diese Meristeme entstehen vermutlich aus Zellen des Apikalmeristems, deren meristematischer Charakter im Gegensatz zu den sie umgebenden Zellen erhalten bleibt. Achselmeristeme initiieren die Anlage von einigen Blattprimordien, was schließlich zur Bildung einer Knospe führt. Achselknospen können entweder für unbestimmte Zeit ruhen oder zu einem Achseltrieb auswachsen. Die Unterdrückung des Auswachsens geht auf einen inhibitorischen Effekt der primären Sprossspitze zurück, der als Apikaldominanz bezeichnet wird. Apikaldominanz wird durch Auxin und ein neues, noch nicht charakterisiertes Hormonsignal vermittelt.

Das Muster der Sprossverzweigung ist von großer Bedeutung für die landwirtschaftliche Nutzung von Pflanzen. Es beeinflusst die Zahl der gebildeten Blüten, und damit den Ertrag, die Verteilung von Ressourcen und die Möglichkeiten der maschinellen Bearbeitung. Viele Wildpflanzen haben eine Sprossarchitektur, die für eine landwirtschaftliche Nutzung wenig geeignet ist, z. B. stark verzweigte Sprosssysteme. Deshalb ging die Domestizierung von Pflanzen häufig mit einer Reduktion der Sprossverzweigung einher (z.B.: Mais, Sonnenblume). Bei anderen Pflanzenarten ist eine Reduktion der Seitentriebbildung für eine landwirtschaftliche Nutzung wünschenswert, konnte aber bisher nicht in leistungsfähigen Zuchtsorten realisiert werden.

Ziel des Vorhabens ist es, die molekularen Mechanismen aufzuklären, die der Initiation und Entwicklung von Achselknospen zugrunde liegen. Dazu soll der Einfluss von fünf Gengruppen (MYB, bHLH, LAS, RMS/DAD/MAX, TCP) auf die Anlage und Entwicklung von Achselknospen zunächst in der Modell-Pflanze Arabidopsis thaliana eingehend charakterisiert werden. Darüber hinaus sollen die Interaktionen zwischen den Gengruppen untersucht und die Funktionen der Gene zwischen A. thaliana und bestimmten Nutzpflanzen verglichen werden. Abschließend ist geplant, die neu gewonnenen Erkenntnisse und Werkzeuge an verschiedenen Nutzpflanzen zu testen.

Projekthomepage

http://bioltfws1.york.ac.uk/~rjc509/index.shtml

Partner

Ottoline Leyser (PI)
Department of Biology
Area 11
University of York
Heslington
YO10 5YW
UK

Pilar Cubas (PI)
Centro Nacional de Biotecnología
Dept. de Genética Molecular de Plantas
C/ Darwin 3
Campus de Cantoblanco
28049 Madrid
Spain

Jos Heldens (PI)
Enza Zaden Research and Development BV
Postbox 7
1600 AA Enkhuizen
The Netherlands

Klaus Theres (PI)
MPI for Plant Breeding Research
Department of Plant Breeding and Genetics
Carl-von-Linné-Weg 10
50829 Köln
Germany

Catherine Rameau (PI)
Institut National de la Recherche Agronomique
Station de Génétique et d'Amélioration des Plantes
Institut Jean-Pierre Bourgin
Institut National de la Recherche Agronomique
Route de Saint-Cyr
78026 Versailles cedex
France