Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ein Pilz als Trojanisches Pferd zur Erforschung von Nutzpflanzen

12.04.2018

Internationales Forscherteam um Wissenschaftlerin der Universität Regensburg entwickelt neue Methode zur Untersuchung von Entwicklungsprozessen bei Mais.

Mais ist die meist angebaute Nahrungspflanze weltweit. In etwa 25 % aller Nahrungsmittel und in vielen Industrieprodukten sind Maisbestandteile enthalten. Zudem ist Mais die wichtigste Energiepflanze in Deutschland. Dennoch ist die Erforschung dieser und anderer wichtiger Nahrungspflanzen schwierig, da sie für viele molekularbiologische Methoden schwer oder gar nicht zugänglich sind.


3D-Darstellung eines mit Ustilago maydis infizierten Mais-Staubbeutels. Maiszellen sind in grau dargestellt, Ustilago maydis-Hyphen sind rot gefärbt.

© Dr. Karina van der Linde

Ein internationales Forscherteam um Dr. Karina van der Linde (Universität Regensburg, am Lehrstuhl für Zellbiologie und Pflanzenbiochemie) hat nun eine neue Methode entwickelt, um Maisproteine effizienter unter natürlichen Bedingungen studieren zu können. Inspiriert wurden die Forscher dabei von der homerischen Sage vom Trojanischen Pferd.

Als solches diente der Pilz Ustilago maydis, der Mais als natürlicher Schädling infiziert. Im Gegensatz zu Mais ist er leicht für molekularbiologische Methoden zugänglich. Die Forschungsergebnisse zu diesem Thema wurden jetzt in den Fachzeitschriften „The Plant Cell“ und „Nature Plants“ veröffentlicht.

Die Wissenschaftler der Universität Regensburg, der Universität zu Köln, der Stanford University (USA), der Universität Tallin (Estland) und des Donald Danforth Plant Science Centers (USA) schleusten mittels eines modifizierten Ustilago maydis-Stammes das Maisprotein ZmMAC1 in spezifische Gewebeschichten der männlichen Maisblüte ein.

Auf diese Weise konnten sie zeigen, dass ZmMAC1 die Teilung von Maisblütenstammzellen anregt und auch deren weitere Entwicklung steuert. Die Studie wurde jetzt in der Fachzeitschrift „The Plant Cell“ publiziert.

In einer weiteren internationalen Zusammenarbeit (Universität Regensburg, Fraunhofer-Institut für Toxikologie und Experimentelle Medizin Regensburg, Universität zu Köln, Stanford University, Universität Duisburg-Essen, Max-Planck-Institut für Biologie des Alterns Köln, University of California San Diego USA, und Sainsbury Laboratory Norwich UK) konnte die neu entwickelte Methode bereits erfolgreich eingesetzt werden, um ein bisher unbekanntes Maisprotein (ZmZIP1) zu analysieren. Hierbei wurden Maispflanzen durch die gezielte Gabe von ZmZIP1 resistenter gegenüber bestimmten Schädlingen.

Im Rahmen des DFG-Sonderforschungsbereichs 924– „Molekulare Mechanismen der Ertragsbildung und Ertragssicherung bei Pflanzen“ soll in Zukunft die „Trojanische-Pferd“-Methode an der Universität Regensburg genutzt werden, um schnell und kostengünstig verschiedenste Maisproteine auf ihre Funktion in der pflanzlichen Blütenentwicklung zu testen.

Die Blütenentwicklung und deren Kontrolle sind aus forschungstechnischer Sicht besonders interessant, da diese essentiell für eine erfolgreiche Bestäubung und somit für den Ertrag der Pflanze sind. Die Wissenschaftler sind davon überzeugt, dass die von ihnen entwickelte Methode in Zukunft auch auf andere Pflanzen-Pilz-Systeme übertragen werden kann.

Die meisten Pilze sind leicht im Labor zu bearbeiten und können somit potenziell als Trojanisches Pferd genutzt werden, wodurch das Studium von wichtigen, aber bisher molekularbiologisch schwer zugänglichen Nutzpflanzen erleichtert wird.

Originalpublikationen:
Karina van der Linde, Ljudmilla Timofejeva, Rachel L. Egger, Birger Ilau, Reza Hammond,
Chong Teng, Blake C. Meyers, Gunther Doehlemann und Virginia Walbot: Pathogen Trojan Horse delivers bioactive host protein to alter maize (Zea mays) anther cell behavior in situ. Erschienen in „The Plant Cell” (doi: https://doi.org/10.1105/tpc.17.00238)

Sebastian Ziemann, Karina van der Linde, Urs Lahrmann, Beyda Acar, Farnusch Kaschani, Tom Colby, Markus Kaiser, Yezhang Ding, Eric Schmelz, Alisa Huffaker, Nicholas Holton, Cyril Zipfel und Gunther Doehlemann: An apoplastic peptide activates salicylic acid signalling in maize. Erschienen in „Nature Plants“ (doi: https://doi.org/10.1038/s41477-018-0116-y)

Ansprechpartner für Medienvertreter:
Dr. Karina van der Linde
Am Lehrstuhl für Zellbiologie und Pflanzenbiochemie
Universität Regensburg
Tel.: 0941 943-3006
karina.van-der-linde@ur.de

Petra Riedl | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Demographie beeinflusst Brutfürsorge bei Regenpfeifern
25.04.2018 | Max-Planck-Institut für Ornithologie

nachricht Von der Genexpression zur Mikrostruktur des Gehirns
24.04.2018 | Forschungszentrum Jülich

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: BAM@Hannover Messe: Innovatives 3D-Druckverfahren für die Raumfahrt

Auf der Hannover Messe 2018 präsentiert die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), wie Astronauten in Zukunft Werkzeug oder Ersatzteile per 3D-Druck in der Schwerelosigkeit selbst herstellen können. So können Gewicht und damit auch Transportkosten für Weltraummissionen deutlich reduziert werden. Besucherinnen und Besucher können das innovative additive Fertigungsverfahren auf der Messe live erleben.

Pulverbasierte additive Fertigung unter Schwerelosigkeit heißt das Projekt, bei dem ein Bauteil durch Aufbringen von Pulverschichten und selektivem...

Im Focus: BAM@Hannover Messe: innovative 3D printing method for space flight

At the Hannover Messe 2018, the Bundesanstalt für Materialforschung und-prüfung (BAM) will show how, in the future, astronauts could produce their own tools or spare parts in zero gravity using 3D printing. This will reduce, weight and transport costs for space missions. Visitors can experience the innovative additive manufacturing process live at the fair.

Powder-based additive manufacturing in zero gravity is the name of the project in which a component is produced by applying metallic powder layers and then...

Im Focus: IWS-Ingenieure formen moderne Alu-Bauteile für zukünftige Flugzeuge

Mit Unterdruck zum Leichtbau-Flugzeug

Ingenieure des Fraunhofer-Instituts für Werkstoff- und Strahltechnik (IWS) in Dresden haben in Kooperation mit Industriepartnern ein innovatives Verfahren...

Im Focus: Moleküle brillant beleuchtet

Physiker des Labors für Attosekundenphysik, der Ludwig-Maximilians-Universität und des Max-Planck-Instituts für Quantenoptik haben eine leistungsstarke Lichtquelle entwickelt, die ultrakurze Pulse über einen Großteil des mittleren Infrarot-Wellenlängenbereichs generiert. Die Wissenschaftler versprechen sich von dieser Technologie eine Vielzahl von Anwendungen, unter anderem im Bereich der Krebsfrüherkennung.

Moleküle sind die Grundelemente des Lebens. Auch wir Menschen bestehen aus ihnen. Sie steuern unseren Biorhythmus, zeigen aber auch an, wenn dieser erkrankt...

Im Focus: Molecules Brilliantly Illuminated

Physicists at the Laboratory for Attosecond Physics, which is jointly run by Ludwig-Maximilians-Universität and the Max Planck Institute of Quantum Optics, have developed a high-power laser system that generates ultrashort pulses of light covering a large share of the mid-infrared spectrum. The researchers envisage a wide range of applications for the technology – in the early diagnosis of cancer, for instance.

Molecules are the building blocks of life. Like all other organisms, we are made of them. They control our biorhythm, and they can also reflect our state of...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

infernum-Tag 2018: Digitalisierung und Nachhaltigkeit

24.04.2018 | Veranstaltungen

Fraunhofer eröffnet Community zur Entwicklung von Anwendungen und Technologien für die Industrie 4.0

23.04.2018 | Veranstaltungen

Mars Sample Return – Wann kommen die ersten Gesteinsproben vom Roten Planeten?

23.04.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Demographie beeinflusst Brutfürsorge bei Regenpfeifern

25.04.2018 | Biowissenschaften Chemie

Die Zukunft des Fliegens auf dem Prüfstand

25.04.2018 | Maschinenbau

Rittal digitalisiert Fertigung - Produktion weltweit nach Industrie 4.0

25.04.2018 | HANNOVER MESSE

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics