01. Februar 2012 · Actualia · Tagungsbericht

10. Treffen der mitteldeutschen Pflanzenphysiologen

Mitte Januar kamen Arbeitsgruppenleiter und der wissenschaftliche Nachwuch der Universitäten Jena, Dresden, Halle und Leipzig zum zehnten Mal zusammen, um jüngste Ergebnisse der Pflanzenphysiologie zu präsentieren. Die Vorträge handelten von Algen und Arabidopsis, von einem lebenden Algen-Fossil oder neu entdeckten Algen, von Sekundärstoffwechsel, Seneszenz oder Stress. Die Froscher warfen einen Blick ins Pilz- und Tierreich und thematisierten Epigenetik sowie Biotechnologie, Pflanzenschädlinge sowie Pflanzenoptimierung. Ob sich etwa Pflanzen Plasmide über eine primäre oder sekundäre Endosymbiose einverleibt haben, war nur eine der zahlreich angestoßenen Diskussionen. Eine Tagungsnachlese der Teilnehmerin Susann Auer, Doktorandin der TU Dresden.

In diesem Jahr organisierten die Arbeitsgruppen der Botanik und Pflanzenphysiologie der Friedrich-Schiller-Universität Jena das jährliche Treffen der mitteldeutschen Pflanzenphysiologen. Vom 20. bis 21. Januar 2012 kamen Arbeitsgruppenleiter und Nachwuchswissenschaftler der Universitäten Jena, Dresden, Halle und Leipzig zum nunmehr zehnten Mal zusammen.

Nachwuchs-Trainig

Das Themenspektrum war – wie bereits in den Vorjahren – breit gefächert. Junge DoktorandInnen und DiplomandInnen nutzten die Möglichkeit, ihre Arbeiten vor Fachpublikum in Englisch zu präsentieren und stellten sich anschließend einer kurzen – ebenfalls englischen – Diskussion. Dieses Konzept hat sich bereits in der Vergangenheit bewährt, übt es doch das Halten von Vorträgen und das flüssige Englisch-Sprechen. Desweiteren trainierten die jungen Wissenschaftler, wie man gut präsentiert, die eigene Arbeit verteidigt und mit Fragen und Kritik umgeht. Aus diesen Gründen wurde die Teilnahme der DoktorandInnen und DiplomandInnen durch die Deutsche Botanische Gesellschaft, die sich stark in der Nachwuchsförderung engagiert, über eine Reiseunterstützung finanziell gefördert.

In diesem Jahr gab es fünf Sessions mit je einem längeren Übersichtsvortrag und drei bis vier Kurzvorträgen, die einen guten Querschnitt der aktuellen Forschung aus den verschiedenen Arbeitsgruppen darstellten. Neben neuen Erkenntnissen über den pflanzlichen Stoffwechsel und Pflanzenorganellen, gab es kurze Ausflüge in die Biotechnologie und Pflanzenoptimierung, sowie in die Epigenetik.

Algenstoffwechsel  – und die circadiane Uhr

Am Anfang berichtete Prof. Dr. Severin Sasso – seit Ende letzten Jahres Juniorprofessor für Molekulare Botanik in Jena – über den Sekundärstoffwechsel von Algen. Seine Forschung hat langfristig die Entdeckung neuer und nützlicher Substanzen zum Ziel.

Viele Vorträge behandelten den Modellorganismus Chlamydomonas reinhardtii: Vorgestellt wurden neue Erkenntnisse über die chemischen Komponenten, die die circadiane Uhr und die Phototaxis dieser Grünalgen beeinflussen, sowie die Regulation algenspezifischer Proteine. Auch die Forschung an Proteinen höherer Pflanzen war ein wichtiges Thema.

So stand PTAC12, ein Protein der plastidären RNA-Polymerase, im Fokus eines Übersichtsvortrags. Dieses ist nicht nur an der Expression von Plastidengenen beteiligt sondern auch an der Steuerung nukleärer Gene der Photomorphogenese durch Phytochrome.

Pflanzenkrankheiten und Pflanzenoptimierung

Ein Teil der Dresdner Pflanzenphysiologen beschäftigt sich seit Jahren mit der Interaktion zwischen Pflanzen und Mikroben. Ein Vortrag stellte neue Ergebnisse über den Kohlhernie-Erreger Plasmodiophora vor. Zwei weitere Nachwuchswissenschaftler beschäftigen sich mit der Optimierung von Pflanzen als Bioreaktoren. So erfuhren wir, wie die Tocopherol-Produktion in der Sonnenblume mittels hairy roots gesteigert werden könnte, bis hin zur industriellen Produktion dieses nützlichen Sekundärstoffes.

Auch in Jena wird an mikrobenspezifischen Interaktionen mit Arabidopsis thaliana geforscht. Mittels Infektion mit dem wachstumsfördernen Pilz Piriformospora indica konnte ein Transkriptionsfaktor näher untersucht werden, der bei der Ethylen-vermittelten Stressantwort der Pflanze eine Rolle spielt.

Wenn Pflanzen älter werden

Den Abschluss des ersten Tages bildeten Vorträge von Forschern aus Halle, die vornehmlich  Seneszenz-Mechanismen studieren. Neben Expressionsstudien auf genetischer Ebene werden hier auch Methoden der Epigenetik angewandt. Wie sie zeigten, werden – neben der Regulation durch seneszenzspezifische Gene – späte Stadien der Blattentwicklung auch epigenetisch durch Histon-Methylierung gesteuert. Forschungsintensiv ist die Stressantwort von Pflanzen, die von einer starken Vernetzung abiotischer und biotischer Faktoren abhängt.

Der Tag fand einen schönen Ausklang in einem rustikalen Restaurant, in dem neben gutem Essen auch die Informationen der vorangegangenen Stunden verdaut werden konnten. Es gab lebhafte Diskussionen, bestehende Kooperationen wurden gepflegt und neue angebahnt.

Pflanzenforschung und Proteintransport

Der zweite Tag startete mit Arabidopsis-Forschung. Tierliche und pflanzliche Organismen überschnitten sich in Form einer Apyrase, eine Phosphathydrolase, die im Menschen Thrombose verhindern kann, deren Funktion in Pflanzen bisher kaum erforscht ist.

Nun ist die Lokalisation dieses Enzyms gelungen, wie eindrucksvoll mit Mikroskopie-Bildern untermauert wurde. Arten-übergreifende Forschung klang auch im folgenden Kurzvortrag an, dessen Thema ein mitochondrielles Kupfer-Chaperon aus der Hefe Saccharomyces war, das der Vortragende an der Modellpflanze Arabidopsis untersucht.

Im Folgenden rückte die Charakterisierung des Proteintransports in den Fokus, der sich eine Arbeitsgruppe in Halle widmet. Ein Vortrag beschäftigte sich mit den Modifikationen am Vorläuferprotein, die dem Import des Proteins in den Plastiden vorausgehen. Im Folgenden stand dann der tat-abhängige Transport über die Cytoplasmamembran auf dem Programm, der von einer Nachwuchwissenschaftlerin auch an Spinat untersucht wird.

Lebendes Algenfossil und neu entdeckte Algen

In der letzten Session ging es noch einmal um Algen. Der Übersichtsvortrag behandelte das lebende Fossil Cyanophora paradoxa. Diese Alge wird als potentieller Schlüssel zur Plastidenevolution diskutiert. Im Anschluss gab es eine kurze Diskussion, ob die Endosymbiose nur einmal stattfand oder ob man generell primäre von sekundärer Endosymbiose unterscheiden muss. Ein Kurzvortrag stellte die Frage, ob man anhand von Algen-Monokulturen, wie sie bei der angewandten Forschung im Labor üblich sind, auf Effekte zwischen den Organismen schließen kann.

In der letzten Session des Tages sprachen Leipziger Physiologen über ihre Forschung an verschiedenen Planktonalgen. So ist die Lichtqualität für Kieselalgen entscheidend für den Primärstoffwechsel, da Blau- und Rotlicht die Photosysteme unterschiedlich stark anregen. Die Verfügbarkeit von Silicium hat Einfluss auf die Verbreitung von Kieselalgen, da ihre Zellwände größtenteils aus Siliciumdioxid bestehen. Wenn das Wachstum durch Silizium begrenzt wird, haben Diatomeen unterschiedliche stoffwechselphysiologische Strategien entwickelt, diesen Stressor zu überstehen. Zum Schluss gab es einen bilderreichen Vortrag, der eine Gruppe erst kürzlich entdeckter heterokonter Algen charakterisierte, die sich durch Chloroplastenkomplexe auszeichnen.

Fazit

Das Methodenspektrum war auch in diesem Jahr weit gefächert. Auch wenn viele der vorgestellten Themen sehr speziell und komplex waren, bot die Vielfalt eine gute Grundlage für anregende Diskussionen, wie sie in den Kaffeepausen zahlreich geführt wurden.

Sicherlich konnte der ein oder andere eine neue Idee für seine eigenen Methoden mit nach Hause nehmen. Der Vorrat an frischem Obst und Getränken half die Energiereserven in den Pausen aufzufüllen, so dass hier ein großes Lob an die umsichtigen Organisatoren geht. Ein herzlicher Dank auch an die Deutsche Botanische Gesellschaft, die durch ihre Unterstützung vielen DoktorandInnen und DiplomandInnen die Anreise und den Aufenthalt erst ermöglichte. Wir freuen uns auf das nächste Jahr – dann zu Gast in Halle.

Dresden, im Januar 2012, Susann Auer, Doktorandin bei Professorin Jutta Ludwig-Müller, TU Dresden, Institut für Botanik