Untersuchung der Schattenflucht bei Pflanzen
Es ist allgemein bekannt, dass Pflanzen ihr Wachstumsverhalten an veränderte Lichtbedingungen anpassen. Dieses Phänomen ist unter der Bezeichnung Schattenflucht bekannt. Die Schattenflucht von ausgewachsenen Pflanzen wurde bislang jedoch wenig untersucht, was viele Fragen zu der genetischen und molekularen Kontrolle dieses Prozesses unbeantwortet lässt. Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts SAS-ARABIDOPSIS-GWA wurde dies nun in Angriff genommen, wozu ein komplexes Abbildungs- und Datenerfassungssystem mit hohem Durchsatz entwickelt wurde, um die Schattenflucht von Arabidopsis thaliana zu erforschen. Gemeinsam mit Genanalysen sollen dadurch neue Daten über die physikalischen und genetischen Veränderungen in ausgewachsenen Pflanzen als Reaktion auf schlechte Lichtbedingungen gewonnen werden. Zu Beginn der Projektarbeiten konzentrierte man sich auf die Errichtung des Abbildungssystems und der Datenpipeline. Dazu waren standardisierte Wachstumsprotokolle, eine Software zum Konvertieren von 2D-Bildern in 3D-Datenpunkte sowie die Speicherung der Daten in einer Datenbank notwendig. Mit diesem System wurden dann fast 200 Pflanzen angepflanzt und charakterisiert. Gleichzeitig wurden von jeder Pflanze genetische Daten für eine genomweite Assoziationsstudie (GWAS) entnommen, um die physikalischen und genetischen Merkmale zu verknüpfen. Die vorläufigen Ergebnisse zeigen, dass die Gene, die für die Schattenflucht bei Jungpflanzen verantwortlich sind, bei ausgewachsenen Pflanzen andere Rollen übernehmen. Es wurden mehrere neue Gene, die bei der Schattenflucht von Bedeutung sind, identifiziert, und diese werden nun weiter untersucht. Das Abbildungssystem, das im Zuge des Projekts entwickelt wurde, ist sehr präzise, wodurch es für eine ganze Reihe an Forschungsthemen im Bereich der Pflanzenphysiologie angewendet werden kann. Gemeinsam mit anderen Forschungsergebnissen wird SAS-ARABIDOPSIS-GWA großen Einfluss auf unser Verständnis der Entwicklung von Pflanzen haben.