Lehrstuhl für Biochemie
Der Lehrstuhl für Biochemie erforscht die molekularen Grundlagen des pflanzlichen Stoffwechsels und der zellulären Kommunikation. Im Fokus steht die Source-Sink-Wechselwirkung, also die Verteilung von Assimilaten und Nährstoffen, die entscheidend für den Ertrag von Nutzpflanzen ist. Diese Prozesse werden durch Umweltfaktoren wie Hitze und Trockenheit beeinflusst und verändern sich im Zuge des Klimawandels. Mithilfe moderner Methoden werden zentrale Mechanismen in Nutzpflanzen wie Kartoffel und Maniok sowie in Modellpflanzen untersucht. Ziel ist es, Pflanzen widerstandsfähiger zu machen und ihre Erträge nachhaltig zu steigern.
Fokus der Forschung
Analysen molekularer Mechanismen zur Regulation des pflanzlichen Stoffwechsels sowie Signalwege der zellulären Kommunikation stehen im Mittelpunkt der Forschungsarbeiten des Lehrstuhls Biochemie. Die Produktivität von Nutzpflanzen hängt im hohen Maße von der Verteilung der Assimilate und Nährstoffe zwischen produzierenden (source) und verbrauchenden (sink) Organen ab. So produzieren ausgewachsene Blätter einen Überschuss an Assimilaten, der genutzt werden kann um z.B. Samen, Wurzeln oder Knollen zu füllen. Diese Verteilung ist nicht statisch, sondern unter Entwicklungs- und Umweltkontrolle. Im Zuge des Klimawandels, insbesondere durch Hitze und Trockenheit, kommt es vermehrt zu einer Umverteilung der Ressourcen, wodurch die Erträge der meisten Nutzpflanzen sinken. Unter Verwendung modernster molekularbiologischer, zellbiologischer, genetischer, bioanalytischer und bioinformatischer Methoden studieren wir die sogenannte Source-Sink Wechselwirkung bedeutender Nutzpflanzen um Verfahren zu entwickeln, die es erlauben sie widerstandsfähig gegenüber den erwarteten klimatischen Veränderungen zu machen. Hierbei konzentrieren wir uns auf Solanum tuberosum und Manihot esculenta (Kartoffel- und Maniokpflanzen), nutzen aber auch Modellpflanzen wie Arabidopsis thaliana zur Aufklärung grundlegender Mechanismen. Die erhaltenen Erkenntnisse werden in biotechnologischen Ansätzen zur Anpassung von Nutzpflanzen an den Klimawandel und zur Ertragssteigerung genutzt.
Projekte
Cassava Source-Sink (CASS) Projekt
Wissenschaft für eine ertragreichere Maniokpflanze
Maniok ist ein Grundnahrungsmittel für fast eine Milliarde Menschen, doch die Erträge in Subsahara-Afrika sind nach wie vor gering.
Das Projekt „Cassava Source-Sink“ (CASS) will dies ändern, indem es die natürliche Produktivität der Pflanze steigert und so die Ernährungssicherheit, die Einkommen und die Lebensgrundlagen von Millionen Menschen, insbesondere von Kleinbauern, verbessert.
Erfahren Sie mehr über die Pflanze, die Wissenschaft und die Menschen hinter CASS Research.