Bioeconomy Science Center
Forschung und Kooperation für nachhaltige BioÖkonomie

Bioeconomy Science Center
Forschung und Kooperation für nachhaltige BioÖkonomie

Prof. Dr. Peter Dörmann | Universität Bonn | Biotechnologie der Pflanzen

Forschungsthemen und Profil (mit Bezug zur Bioökonomie)

Das IMBIO Institut umfasst 2 Abteilungen, die von Prof. D. Bartels sowie Prof. P. Dörmann geleitet werden. Die Forschungsziele des IMBIO Instituts liegen im Bereich der Molekularen Physiologie und Biotechnologie der Pflanzen mit dem Ziel, Pflanzenwachstum und Stoffwechselanpassungen unter sich ändernden Umweltbedingungen zu verstehen.

Der Forschungsschwerpunkt von Prof. Bartels liegt im Bereich des Trockenstresses der Pflanzen. Hierzu werden molekulare und biochemische Grundlagen extremer Trockentoleranz an austrocknungstoleranten Modellpflanzen untersucht. Parallel dazu werden Trockenstress relevante Gene an der genetischen Modellpflanze Arabidopsis und an Gerste als Nutzpflanze analysiert. Einerseits wird versucht, die Funktion von Stressproteinen als protektive Moleküle aufzuklären, zum anderen werden Komponenten isoliert, die die Stresswahrnehmung vermitteln und diese weiterleiten, sodass es zur Expression von Schutzproteinen in der Pflanze kommt. Letztendlich sollte dieses zur Verbesserung von Nutzpflanzen unter Trockenstressbedingungen führen.

Die Abteilung von Prof. P. Dörmann befasst sich mit der Untersuchung der Funktion pflanzlicher Lipide. Chloroplasten, der Ort der Umwandlung von Licht in chemische Energie, enthalten große Mengen an Galactolipiden. Wir untersuchen den Austausch von Phospholipiden mit Galactolipiden, ein Anpassungsmechanismus an das Wachstum auf Phosphat-armen Böden, anhand der Modellpflanzen Arabidopsis und Lotus. Pflanzen gehen symbiotische Beziehungen mit Mycorrhiza-Pilzen zur Phosphataufnahme, und mit rhizobiellen Bakterien zur Stickstoff-Assimilation ein. Wir untersuchen die Rolle von Lipiden während der Pflanzen-Mikroben-Interaktion. Weiterhin analysieren wir die Biosynthese und Funtkon des Lipid-Antioxidants Tocopherol (Vitamin E), um die Möglichkeit der Erhöhung der oxidativen Stress-Resistenz und des Tocopherol-Gehalts in Nutzpflanzen zu evaluieren. Ölpflanzen stellen eine wichtige Quelle für die menschliche Ernährung, die chemische Industrie und als Biotreibstoff dar. Wir untersuchen die Rolle von Genen der Lipidsynthese und der Samenentwicklung für die Erhöhung des Ölgehalts in Nutzpflanzen.

Beiträge zum BioSC

Das IMBIO Institut verfügt über etablierte Verfahren zum Studium von Pflanzen-Umwelt-Interaktionen, insbesondere im Bereich Trockenstress. Weiterhin stehen analytische Verfahren zur Verfügung wie die Analyse von Proteinen (Proteomics) und Lipiden (Lipidomics). Die Hauptbeteiligung wird im Forschungsswerpunkt "Nachhaltige pflanzliche Bioproduktion und Ressourcenschutz" sein. Unsere Beiträge beziehen sich auf die Steigerung der Qualität und Quantität pflanzlicher Biomasse für die menschliche Ernährung und für energetische Nutzung (Ölgehalt Tocopherolgehalt) unter optimalen und Stress-Bedingungen (Trockenheit). Weiterhin soll die Funktionalität der Photosynthese durch Anpassung des Tocopherolgehalts als Antioxdiants unter Stressbedingungen gesteigert werden. Die Anpassungsfähigkeit für Trockenstress wird durch die Untersuchung spezifischer Stoffwechselprozesse untersucht. Wir studieren die Verbesserung der Versorgung der Pflanzen mit Phosphat (Mycorrhiza) und Stickstoff (Rhizobien). Die Phänotypisierung der Pflanzen durch die Messung von Markern des Trockenstresses (Proteine, kompatible Solute) und Lipiden kann mit Hochdurchsatzmethoden durchgeführt werden.

Homepage der Core Group Prof. Dörmann