Wurzel-zu-Rosette Koordination von Jasmonat-vermittelten Antworten

• Antragstellerin: Dr. Debora Gasperini
• Fachliche Zuordnung: Genetik und Genomik der Pflanzen ; Pflanzenphysiologie
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 495483080

Dieser Antrag zielt darauf ab, zu charakterisieren, wie Stressreaktionen, die in den Wurzeln auftreten, mit den Sprossen integriert werden, um die Akklimatisierung der gesamten Pflanze zu gewährleisten. Das Projekt wird sich speziell auf das Stresshormon Jasmonat konzentrieren, das durch sein biologisch aktives JA-Ile-Konjugat essentiell ist, um Pflanzen vor kauenden Herbivoren, nekrotrophen Pathogenen, RNA-Viren sowie abiotischen Stressfaktoren wie mechanische Verwundung, Trockenheit und erhöhtem Salzgehalt zu schützen. Obwohl Umweltstress die JA-Ile-Produktion in Arabidopsis-Wurzeln induzieren kann, ist sehr wenig über die physiologische Bedeutung der endogenen JA-Ile-Produktion in Wurzeln bekannt. Es gibt jedoch immer mehr ökologische Hinweise darauf, dass die Aktivierung von JA-Ile-Signalen in den Wurzeln entscheidend für die Durchführung von Immunreaktionen der gesamten Pflanze einschließlich der Blattabwehr ist. Durch die Verwendung von mutierten Pflanzen mit konstitutiver JA-Ile-Produktion in der Wurzel haben wir aufgedeckt, dass ein JA-Ile-abhängiges Signal in der Wurzel von der Wurzel zum Spross wandert und das Rosettenwachstum und die Abwehrreaktionen gegen Insektenfresser reguliert. Die Aufdeckung der Rolle der JA-Ile-Produktion in der Wurzel und der nachgeschalteten molekularen Komponenten, die die Kommunikation von der Wurzel zum Rosette ermöglichen, stellt daher eine grundlegende Möglichkeit dar, die Koordination zwischen den Organen zu verstehen, um die Widerstandsfähigkeit von Pflanzen zu nutzen. Dieser Vorschlag zielt daher darauf ab, die JA-abhängigen Wurzel-abgeleiteten Signale zu identifizieren, die als Inter-Organ-Koordinatoren fungieren, und ihre Wirkungsweise aufzudecken. JA-Antworten sind in Wurzeln bekanntlich weniger untersucht als in Rosetten. Die Identifizierung von aus der Wurzel stammenden Signalen, die sich über die gesamte Pflanze verteilen und die Koordination der gesamten Pflanze orchestrieren, könnte nicht nur neue grundlegende Erkenntnisse liefern, sondern auch Optimierungsmöglichkeiten zur Erhöhung der Widerstandsfähigkeit von Pflanzen in sich verändernden Umgebungen bieten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen