Pflanzen besitzen die Fähigkeit ihre Entwicklung unter optimalen Umweltbedingungen zu koordinieren; dies ist der Schlüssel zu ihrem Erfolg. Diese Eigenschaft war auch der Schlüssel für den Erfolg der Kulturpflanzen bei der Ausbreitung der Landwirtschaft in verschieden Klimazonen der Erde. Dies zeigt sich deutlich bei den Getreidearten der gemäßigten Zonen, die weltweit in großen Mengen angebaut werden. Wir sind daran interessiert, die molekulargenetischen Grundlagen dieser Umweltanpassung zu verstehen, um vor dem Hintergrund des zunehmenden Klimawandels robustere und vorhersehbarere Reaktionen in der Entwicklung von Getreide zu ermöglichen.

Die Integration von Umweltsignalen 

Da der Klimawandel zu zunehmend variablen täglichen und saisonalen Mustern führt, sind wir daran interessiert, die molekulargenetischen Reaktionen zu verstehen, die diese Umweltsignale in Getreide verarbeiten und umsetzen, und wie wir die allelische Vielfalt dieser Gene zur Regulierung der pflanzlichen Reaktionen nutzen können. Unsere Arbeit begann mit den Vernalisations- und Photoperiode-Signalwegen und der Frage, wie abweichende Kombinationen dieser Signale die Entwicklung von Pflanzen beeinflussen. In diesem Zusammenhang ist es von besonderem Interesse zu verstehen, wie Pflanzen die wechselnden Jahreszeiten als Entwicklungssignale nutzen. Unsere Arbeit konzentriert sich auf die Untersuchung der Getreideentwicklung unter Feld- oder feldähnlichen Bedingungen.

Die Entwicklung molekularer Netzwerke

Die Herausforderungen, die sich aus der sich verändernden Umwelt ergeben veranlassen uns zu der Frage: wie hängen Entwicklungsprozesse und Stressreaktionen zusammen. Wir beobachten zunehmend, dass kritische Entwicklungsstadien von Getreide mit Umweltbelastungen wie Frost und hohen Temperaturen zusammenfallen. Wir wollen herausfinden, welche Gene an der Koordinierung der Entwicklungs- und Stressreaktionswege beteiligt sind und was dies für die weitere Anpassung von Getreidesorten bedeutet.

Entwicklung neuer Forschungs- und Züchtungsinstrumente zur Verbesserung der Anpassung von Getreide

Die Umsetzung neuer Erkenntnisse und Entwicklungen aus der Forschung in die praktische Anwendung und Züchtung ist von erheblicher Bedeutung. Wir waren z.B. an der Entwicklung eines Schnell-Vernalisierungs-Protokolls beteiligt und verstehen nun die genetischen Grundlagen dieser Reaktion und wie sie stärker in die Pflanzenzüchtung integriert werden kann. Wir sind auch daran interessiert, regulatorische DNA Sequenzmotive zu verstehen, die eine direkte Anwendung bei der Anpassung von Getreide an variable Umwelten haben könnten.

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