DBG · Nachwuchsförderung

Paul David Grünhofer (Universität Bonn)

Paul David Grünhofer erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn im Jahr 2019 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Bildung und chemische Zusammensetzung von Suberin in Pappelwurzeln

Grünhofer analysierte, wann und wo Suberin in die Zellwände von Pappelwurzeln eingelagert wird und wie dies chemisch zusammengesetzt ist. Ein Großteil der Ergebnisse umfasst Kontroll- sowie osmotische Stressbedingungen.

Suberinisierung des Wurzelgewebes dient der Pflanze als Schutzmechanismus gegenüber vielzähligen biotischen sowie abiotischen Stressfaktoren. Mittels in-vitro Gewebekulturen, hydroponischen Aufbauten, Fluoreszenzmikroskopie und Gaschromatographie wurde die gewebespezifische Bildung von Suberin unter Kontroll- und Stressbedingungen untersucht. Der Hauptfokus lag zunächst auf dem Etablieren einer wissenschaftlich standardisierten und reproduzierbaren Vorgehensweise zur Gewinnung und unkomplizierten Behandlung von Pappelwurzeln mit verschiedenen Stressszenarien, um eine solide Basis für zukünftige Untersuchungen zu legen. Darüber hinaus konnte unter Zuhilfenahme von Fluoreszenzmikroskopie bereits gezeigt werden, dass unter Einfluss von mildem osmotischem Stress (-0,4 MPa) die Suberinisierung in Pappelwurzeln früher beginnt, also verschoben in Richtung der Wurzelspitze, als unter Kontrollbedingungen. Eine analytische Aufbereitung und gaschromatographische Untersuchung des gewonnenen Wurzelgewebes zeigte eine bemerkenswert hohe Übereinstimmung der Suberinkomposition mit dem häufig verwendeten Modellorganismus Arabidopsis thaliana. Eine quantitative Auswertung, also die Beantwortung der Frage ob der leichte osmotische Stress eine tatsächlich erhöhte Suberinisierung induziert, konnte innerhalb der Arbeit aus zeitlichen Gründen nicht fertiggestellt werden. Diese, sowie auch Tests mit stärkeren osmotischen Potenzialen (-0,6 MPa und ‑0,8 MPa) und Behandlungen der Wurzeln mit Salzstress folgen jedoch in der nahtlos angeschlossenen Doktorarbeit. Interessant sind diese Fragestellungen vor allem, da durch die steigenden Temperaturen in der Zukunft Wasser- (repräsentiert durch osmotischen Stress) und dadurch bedingt auch Salzstress in den Böden deutlich häufiger vorzufinden sein werden.

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Paul David Grünhofer fertigte die Arbeit am Institut für Zelluläre und Molekulare Botanik (IZMB) in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Lukas Schreiber an.