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Institut für Biomaterialien und biomolekulare Systeme

Das Institut für Biomaterialien und biomolekulare Systeme umfasst die Abteilungen Bioenergetik, Biophysik, Molekularbiologie und Virologie der Pflanzen, Pflanzenbiotechnologie, Tierphysiologe und Biobasierte Materialien. Zum nächstmöglichen Zeitpunkt soll die Tenure-Track-Professur "Intelligente biointegrative Systeme" am IBBS besetzt werden. Eine Übersicht über die Arbeitsgebiete der Abteilungen finden Sie hier.

 

Forschung aktuell:

FigureMishra KB, Mishra A, Kubasek J, Urban O, Heyer AG, Govindjee (2018) Low Temperature induced modulation pf photosynthetic induction in non-acclimated and cold-acclimated Arabidopsis thaliana: chlorophyll a fluorescence and gas-exchange measurements. Photosyn Res, doi: 10.1007/s11120-018-0588-7.

Akklimatisierung an niedrige Temperaturen beeinflusst die Photosyntheseleistung von Pflanzen und ermöglicht ihnen das Überleben bei tiefen Temperaturen. Die Studie beschreibt die Verwendung von Chlorophyll-Fluoreszenz zur Untersuchung molekularer Vorgänge während der Akklimatisierung in einer frostempfindlichen Variante von Arabidopsis thaliana.
Die Ergebnisse legen nahe, dass bei niedriger Temperatur sowohl photochemische als auch biochemische Veränderungen erfolgen, die das sog. "nicht-photochemische Quenching" - also die schadlose Ableitung aufgenommener Lichtenergie - steigern, um die Photosysteme vor einer Überlastung zu schützen. [mehr]

FigureHoermiller I, Ruschhaupt R, Heyer AG (2018) Mechanisms of frost resistance in Arabidopsis thaliana. Planta DOI: 10.1007/s00425-018-2939-1.

Pflanzen können Temperaturen unterhalb des Gefrierpunkts überleben, indem sie Eisbildung entweder tolerieren oder vermeiden. Letzteres geschieht durch das "Unterkühlen" wässriger Lösungen. Für die Modellpflanze Arabidopsis thaliana war lange Zeit umstritten, ob sie Eisbildung toleriert oder nicht. Mittels Thermographie wurde nun an verschiedenen "Ökotypen" untersucht, ob Eisbildung die Blattgewebe intakter Pflanzen zerstört. Dabei zeigten sich, dass eine südeuropäische Population erst nach Kälteakklimatisierung frosttolerant wird, während Zentral- und Nordeuropäische Populationen grundsätzlich die Eisbildung überdauern. Die Dauer der Frostperiode hat im zentraleuropäischen Genotyp Einfluss auf die Schädigung.[mehr]


FigureBrauner K, Birami B, Brauner HA, Heyer AG (2018) Diurnal periodicity of assimilate transport shapes resource allocation and whole plant carbon balance. Plant J,  doi: 10.1111/tpj.13898

Pflanzen sind die einzig relevanten Primärproduzenten von Biomasse auf unserem Planeten. Deshalb ist Verteilung von Ressourcen innerhalb einer Pflanzen ein wichtiger Parameter für die Steigerung der Produktivität. Mittels einer Kombination von Gasaustausch-Messungen für ganze Pflanzen, einschließlich ihres Wurzelsystems, mit Erfassung des Langstreckentransports von Photoassimilaten und der Dynamik des Primärstoffwechsels konnten wir zeigen, dass Periodizität des Transports von entscheidender Bedeutung für Produktivität ist. Eine Feinabstimmung von Stärke-, Zucker- und Carbonsäure-Stoffwechsel ist nötig, um Auslenkungen der Transportrate zu verhindern, die zu hohen Verlusten durch Wurzelatmung führen.[mehr]



Abteilungen des Instituts:

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