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Linking redox and hormonal signalling in Arabidopsis plants with altered levels of a stress-inducible glycosyltransferase

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Pflanzen ohne Stress durch Transgenese

In Zeiten des Klimawandels und weltweiter Wasserknappheit ist es wichtig, Möglichkeiten finden, damit Kulturpflanzen überleben. Dies kann durch Veränderung der Wachstums- und Verhaltensprozesse in den Pflanzen selbst erreicht werden.

Gesundheit

Arabidopsis UGT74E2 ist eine Indol-3-Buttersäure (IBA)-Glycosyltransferase, die im Spreizbereich der Pflanzenwurzel und am Rande der Blattbasis und Blattstiele zu finden ist. IBA ist ein Pflanzenhormon oder Auxin, das eine entscheidende Rolle bei der Koordinierung vieler Wachstums- und Verhaltensprozesse im Lebenszyklus der Pflanze spielt. UGT74E2 kann leicht durch die Einführung von verschiedenen biotischen und abiotischen Stressbedingungen transkribiert werden. Durch diese Möglichkeit und die damit verbundene Erhöhung der Produktion von UGT74E2 können Änderungen in der IBA-Homöostase und der Pflanzenstruktur erzielt werden. Dies öffnet den Weg zur Anpassung an widrige Umgebungsbedingungen wie zum Beispiel Wasserknappheit. Das EU-finanzierte Projekt "Linking redox and hormonal signalling in Arabidopsis plants with altered levels of a stress-inducible glycosyltransferase" (Redoxhormone) hat untersucht, wie Pflanzenwachstumsprozesse so manipuliert werden können, dass sie Trockenheit und Wassermangel besser ertragen. Mit dieser Arbeit sollten verschiedene Prozesse demonstriert werden, die zur Modifikation der pflanzlichen Struktur und ihrer Reaktionen auf Umwelt-Stressfaktoren beitragen. Dabei zeigte sich, dass IBA und IBA-Glucose wichtige Regulatoren der morphologischen und physiologischen Stressanpassungsmechanismen sind. Die Hauptergebnisse zeigen, dass eine UGT74E2-Überexpression die Auxin-Homöostase verändern kann, wodurch transgene Pflanzen längere Phasen der Trockenheit und hohen Salzgehaltes überleben können. Genauso wichtig ist, dass das Projekt zeigen konnte, dass Auxine auch zum Schutz des Photosyntheseprozesses beitragen können, wenn Pflanzen Wasserknappheit ausgesetzt sind. Diese und andere Ergebnisse des Redoxhormone-Projekts setzen positive Zeichen bei der Suche nach neuen Mitteln zum Schutz von Kulturpflanzen, die sich mit Wasserknappheit und der Verbesserung der Erträge von Kulturpflanzen befassen. Auf dem Weg zu einer nachhaltigeren Gesellschaft und der Verwendung von Food- und Non-Food-Anwendungen für erneuerbare Energiequellen und eine höhere Biomasseproduktion ist dies ein absoluter Vorteil.

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