Feldemissions-Rasterelektronenmikroskop mit STEM und Kryopräparationssystem
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das Feldemissions-Rasterelektronenmikroskop dient vor allem der Aufklärung von Morphologie und Anatomie unterschiedlichster Organismen im Rahmen verschiedenster Fragestellungen. So konnte z.B. im Rahmen einer Doktorarbeit die Sporenentwicklung von Brandpilzen dargestellt werden und wir haben nun eine zeitliche und räumliche Vorstellung, wie komplexe Sporenballen in der Gattung Urocystis entstehen. Eine wichtige Erkenntnis war auch die Entdeckung und Darstellung von sexuellen Stadien in Kreuzungen von Kulturstämmen von Penicillium roquefortii, einem Pilz der Käseherstellung, dessen Fähigkeit zur sexuellen Reproduktion nicht bekannt war. Arbeiten zur Veränderung der cuticulären Wachse von Pflanzen unter Einwirkung von Lipasen von pilzlichen Pathogenen zeigt erstmals den direkten Zusammen zwischen dem mechanischen Schutz der Pflanzen und der pilzlichen Enzyme, die eine Rolle bei der Infektion spielen könnten. Bei all diesen Untersuchungen war das Kryopräparationssystem wegweisend, da es eine nahezu artfaktfreie Präparation zulässt. So konnten zum Beispiel auch die früheren Arbeiten zum Lebenszyklus von Microbotryum lycnidis-dioicae weiter geführt und verfeinert werden, so dass wir vor allem das Paarungsverhalten der Hefestadien besser verstehen. Darüber hinaus wurden zahlreiche Untersuchungen von Kooperationspartnern durchgeführt, wobei das Elektronenmikroskop z.B. bei der Aufklärung von verschiedenen Genotypen von Mutanten entscheidend war. So konnte z.B. eine Mutation, die das Wachstum von Wurzelhaaren beeinflusst, zielgerichtet untersucht werden oder eine Mutation, die zur Veränderung der chemischen Zusammensetzung von Zellwänden und deren Bedeutung unter Schwermetall-Stress. Wichtig war dabei auch der STEM-Detektor, der die Transelektronenmikroskopie mit dem Gerät ermöglicht. Hier konnten wir uns in die Immunogoldfärbung einarbeiten und somit auch einzelne Zellwandkomponenten identifizieren, die in Wildtyp und Mutante unterschiedlich eingebaut werden. Darüber hinaus konnte in verschiedenen Abschlussarbeiten weitere Organismen untersucht werden. So konnte z.B. Beschaffenheit und Funktion des Carapax bei Daphnien auch mit Hilfe unseres Gerätes besser untersucht und verstanden werden. Besonders hervorzuheben sind noch die zahlreichen Arbeiten zur Morphologie der Sporen des Mossfarns Selaginella, wodurch ein wichtiges Merkmal für die Biogeographie in einer bisher unbekannten Auflösung dargestellt wurde.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Sexual reproduction and mating-type-mediated strain development in the penicillinproducing fungus Penicillium chrysogenum, (2013) Proc Natl Acad Sci USA 110: 1476-1481
Böhm J, Hoff B, O'Gorman CM, Wolfers S, Klix V, Binger D, Zadra I, Kürnsteiner H, Pöggeler S, Dyer PS, Kück U
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Die Bedeutung von Pflanzendrüsenhaarsekreten in der Nistbiologie der Europäischen Wollbiene, Anthidium manicatum L. 2015. Entomologie Heute 27:89-101
Küttner, J., and T. Eltz
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Characterization of maize roothairless6 which encodes a D- type cellulose synthase and controls the switch from bulge formation to tip growth, 2016. Scientific Reports 6: 34395
Li, L., Hey S., Liu, S., Liu, Q., McNinch, C., Hu H.-C., Wen T.-J., Marcon, C., Paschold, A., Bruce, W., Schnable, P.S., Hochholdinger, F.
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Fertility depression among cheese-making Penicillium roqueforti strains suggests degeneration during domestication, (2016) Evolution 70: 2099-2109
Ropars J, Lo YC, Dumas E, Snirc A, Begerow D, Rollnik T, Lacoste S, Dupont J, Giraud T, Lopez-Villavicencio M
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Push or Pull? The light-weight architecture of the Daphnia pulex carapace is adapted to withstand tension, not compression, 2016. J Morphol 277:1320–1328
Kruppert S, Horstmann M, Weiss LC, Schaber CF, Gorb SN, Tollrian R
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Two new species of Isoetes (Isoetaceae) from northern Brazil, Phytotaxa 272 (2): 141-148
Pereira J, Salino A, Arruda A., Stützel T
