Die Dynamik der pflanzlichen DNA

Die Fragen wie pflanzliches Wachstum kontrolliert wird und wie Pflanzen Stresssituationen
bewältigen sind Schlüsselfragen des 21. Jahrhunderts. Beide Themen sind von globaler
Bedeutung. Pflanzen stellen die größte Nahrungsmittelquelle des Menschen dar. Allerdings
werden durch die immer noch rasant wachsende Weltbevölkerung Nahrungsmittel immer
knapper mit dramatischen Auswirkungen. So führte z. B. ein erhöhter Reispreis zu
Hungersnöten, vor allem in Süd-Ostasiatischen Ländern. Darüber hinaus stellen Pflanzen eine
nachwachsende und umweltfreundliche Energiequelle dar, die immer mehr an Bedeutung
gewinnt. Pflanzen sind aber auch konstant Stresssituationen ausgesetzt, die ihrerseits immer
wieder zu dramatischen Ertragseinbrüchen führen. Zum einen werden Pflanzen von
Pathogenen angegriffen, zum anderen müssen Pflanzen oft unter harschen
Umweltbedingungen leben, die die Produktivität verringern. Auch ist noch bei weitem nicht
klar, wie die Ertragsleistung stabilisiert bzw. erhöht werden kann im Angesicht eines sich
global verändernden Klimas.
Sowohl für Wachstumskontrolle als auch für die pflanzliche Stressantwort stehen wir
erst am Anfang eines molekular-mechanistischen Verständnisses, das die Basis für eine
gezielte Anwendung/Züchtung ist. Im Zentrum eines grundlegenden Verständnisses von
Wachstum und Stressantwort steht die pflanzliche DNA. Zum einen als Träger der
Erbinformationen und damit als Regulativ von Wachstums- und Entwicklungsprozessen.
Somit ist die DNA dann auch oft das Ziel von Pathogenen, die durch Manipulation der DNA
ihr Wachstum fördern wollen, dem wiederum durch entsprechende Schutzmaßnahmen der
pflanzlichen Zellen versucht wird entgegen zu treten. Schließlich muss die DNA auch vor
Mutationen besonders gut geschützt werden, bzw. muss sichergestellt werden, dass bei einer
Zellteilung die Tochterzellen eine identische Kopie der Erbinformationen erhalten.
Hier präsentieren wir ein integratives Forschungsvorhaben, in dem wir die
komplementären und exzellenten Expertisen der sechs Partnergruppen ausnutzen, um so
gemeinsam zu einem tieferen Verständnis der molekularen Kontrollen des pflanzlichen
Wachstums und der pflanzlichen Stressantwort zu gelangen (siehe auch Abbildung 1).
Aufbauend auf den bestehenden Forschungserfahrungen der einzelnen Partner schafft dies
nun starke Synergien und jeder Partner für sich alleine wäre nicht in der Lage diese Projekte
anzugehen. Die gemeinsam erzielten Ergebnisse werden auf Kongressen und Seminaren
präsentiert und auch gemeinsam publiziert.