Aktuelles: DFG verlängert Forschungsgruppe zu pflanzlichen Stammzellen

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat auf ihrer letzten Sitzung die Verlängerung der Forschungsgruppe FOR 5235 „Stem Cell Systems in Cereals (CSCS): Establishment, Maintenance and Termination“ für weitere vier Jahre bis 2030 beschlossen. Sprecher der Forschungsgruppe ist Professor Dr. Thomas Dresselhaus, Inhaber des Lehrstuhls für Pfanzliche Zellbiologie, Biochemie, und Biotechnologie an der Universität Regensburg. Die Forschungsgruppe wird im Rahmen der D-A-CH-Förderinitiative gemeinsam von der DFG und dem Schweizerischen Nationalfonds (SNSF) gefördert und zählt zu den international führenden Forschungsverbünden auf dem Gebiet der pflanzlichen Stammzellbiologie.

Drei Teilprojekte an der UR 

Insgesamt umfasst die Forschungsgruppe zehn eng miteinander vernetzte Teilprojekte, von denen drei an der Universität Regensburg angesiedelt sind. Gemeinsam mit Partnerinnen und Partnern aus Deutschland und der Schweiz untersuchen die Forschenden, wie pflanzliche Stammzellen in den Wachstumszentren von Getreidepflanzen – den sogenannten Meristemen – entstehen, erhalten werden und ihre Aktivität beenden. Im Mittelpunkt stehen dabei Mais, Gerste und das Modellgras Brachypodium, deren vergleichende Untersuchung neue Einblicke in die Funktion pflanzlicher Stammzellsysteme ermöglicht. 

Meristeme und deren Stammzellnischen werden während der Embryogenese angelegt und bilden die Grundlage für das lebenslange Wachstum von Pflanzen und steuern hierbei die Entwicklung von Wurzeln, Sprossen, Blättern, Blüten und die Samenbildung. Ein besseres Verständnis der molekularen Signal- und Genregulationsnetzwerke, die diese Stammzellnischen sowie Stammzell-ähnliche Systeme während der Keimzell- und Schließzellenbildung kontrollieren, eröffnet neue Perspektiven für die Entwicklung leistungsfähiger und klimaresilienter Getreidesorten – ein zentraler Baustein für die nachhaltige Landwirtschaft und die zukünftige Ernährungssicherung.

Während der ersten Förderperiode entwickelte das Konsortium modernste molekulare und genomische Werkzeuge, darunter hochauflösende Genexpressionsatlanten auf Einzelzellebene, Reporterlinien zur Visualisierung wichtiger Signalwege sowie deutlich verbesserte Transformationssysteme für Mais, Gerste und Brachypodium. Mithilfe von Technologien wie Laser-Capture-Mikrodissektion, Einzelzell-RNA-Sequenzierung und räumlicher Transkriptomik konnten erste Gene und regulatorische Netzwerke identifiziert werden, die die Funktion von Stammzellnischen und Meristemen steuern.

Verlängerung als “starkes Signal für Sichtbarkeit der Pflanzenforschung an der UR”

In der nun beginnenden zweiten Förderperiode werden diese Erkenntnisse systematisch funktionell überprüft. Die Forschenden wollen die identifizierten Signalwege und Genregulationsnetzwerke experimentell validieren und neue Gene identifizieren, die künftig als Domestikations- und Züchtungsgene genutzt werden können. Darüber hinaus wird untersucht, wie Umweltfaktoren – insbesondere steigende Temperaturen infolge des Klimawandels – die Aktivität dieser Netzwerke in Meristemen beeinflussen und damit Wachstum, Entwicklung und den Ertrag von Getreidepflanzen verändern.

„Die Verlängerung unserer Forschungsgruppe ist eine großartige Auszeichnung für das sehr erfolgreiche CSCS-Team und auch ein starkes Signal für die Sichtbarkeit der Pflanzenforschung an der Universität Regensburg“, freut sich Professor Dr. Thomas Dresselhaus. „Die hervorragende Zusammenarbeit innerhalb unseres deutsch-schweizerischen Konsortiums ermöglicht es uns, langfristig grundlegende Erkenntnisse über pflanzliche Stammzellen in innovative Ansätze für eine nachhaltige Pflanzenzüchtung zu überführen. Gerade vor dem Hintergrund des Klimawandels und einer wachsenden Weltbevölkerung gewinnt dieses Forschungsfeld zunehmend an Bedeutung.“

Die Forschungsgruppe leistet damit einen wichtigen Beitrag zur Grundlagenforschung der Pflanzenentwicklung und schafft zugleich die wissenschaftliche Basis für zukünftige Innovationen in der Pflanzenzüchtung und der Landwirtschaft.
Weitere Informationen zur Forschungsgruppe finden Sie unter https://cerealstemcells.de (externer Link, öffnet neues Fenster).