GRK 2466:  Netzwerk-, Austausch und Trainingsprogramm zum Verständnis von Ressourcenallokation in Pflanzen

• Fachliche Zuordnung: Pflanzenwissenschaften
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 391465903

Pflanzen als ortsfeste Organismen zeichnen sich durch hohe phänotypische Plastizität aus – ein pflanzlicher Genotyp kann unter dem Einfluss verschiedener Umweltfaktoren eine Vielfalt von Phänotypen ausprägen. Eine Vorhersage des Phänotyps in einer bestimmten Umwelt auf Basis des Genotyps ist derzeit nicht möglich. Die Vorhersage von Genotyp-Phänotyp Beziehungen ist eine grundlegende Fragestellung der Biologie und die Entwicklung von Modellen, die aus dem Genotyp den Phänotyp für eine bestimmte Umweltbedingung vorhersagen, ist sowohl aus Sicht der Grundlagen als auch der Anwendung eine bedeutende Herausforderung. Das Internationale Graduiertenkolleg NEXTplant wird Modelle entwickeln, welche die Allokation von Ressourcen in Wachstumsprozesse, Abwehrreaktionen, die Nährstoffaufnahme, sowie die Vermehrung in photosynthetischen Organismen vorhersagen.Der Phänotyp "Ressourcenallokation" wird unter Nutzung ausgewählter genetisch zugänglicher photosynthetischer Modellsysteme aus verschiedenen Blickwinkeln und unter verschiedenen Umweltbedingungen untersucht. Die NEXTplant Projekte sind als Zyklus aus Simulation, Design, und Experiment angelegt, was eine enge Zusammenarbeit zwischen theoretischen und experimentellen Gruppen erfordert. Entsprechend werden die Projekte von Teams aus Theoretikern und Experimentalisten geleitet. Das Arbeitsprogram bietet somit ein zeitgemäßes Trainingsumfeld für Nachwuchswissenschaftler an der Grenzfläche zwischen Experimentalwissenschaften und Daten-getriebener Erkenntnisbildung.NEXTplant ist als zweiteiliges Ausbildungsprogramm über vier Jahre angelegt. Im ersten Jahr wird die Kohorte in Theoretischer Biologie, Statistik, Modellierung und Synthetischer Biologie in spezifischen Kursen ausgebildet. Daran schließt sich die dreijährige Dissertationsphase an, welche auf den theoretischen Fundamenten des ersten Jahres aufbaut und einen verbindlichen Forschungsaufenthalt an der MSU beinhaltet.NEXTplant baut auf einer langjährigen Kooperation mit der MSU in der Doktoranden- und Bachelorausbildung auf. Die MSU-Gruppen werden sich auf die Beeinflussung von Wachstum und Ressourcenallokation durch Umweltfaktoren konzentrieren, die HHUGruppen auf Ressourcenaufnahme und –verteilung sowie den Grundstoffwechsel. An der MSU steht eine hervorragende Infrastruktur etwa für nicht-invasive Phänotypisierung von Photosynthese zur Verfügung, an der HHU Bio-Imaging, metabolische Analyse sowie Expertise in quantitativer Genetik und Theoretischer Biologie.

• DFG-Verfahren: Internationale Graduiertenkollegs
• Internationaler Bezug: USA
• Antragstellende Institution: Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf
• IGK-Partnerinstitution: Michigan State University
• Sprecher: Professor Dr. Andreas P.M. Weber
• Sprecherin (IGK-Partner): Professorin Susanne Hoffmann-Benning, Ph.D.
• beteiligte Wissenschaftlerinnen / beteiligte Wissenschaftler: Professorin Dr. Ilka Maria Axmann; Professorin Dr. Petra Bauer; Professor Dr. Oliver Ebenhöh; Professor Dr. Michael Feldbrügge; Professor Dr. Wolf-Bernd Frommer; Professor Dr. Markus Kollmann; Professor Dr. Martin Lercher; Privatdozentin Shizue Matsubara, Ph.D.; Professor Dr. Markus Pauly; Professor Dr. Rüdiger Simon; Professor Dr. Benjamin Stich, bis 10/2023; Professor Dr. Matias Daniel Zurbriggen