2 - Get in shape: Wie Pflanzenteile ihre Form kontrollieren [ID:42937]
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Ja, können Sie mich alle hören? Ja, vielen Dank für die schöne Vorstellung. Ich möchte Sie auch

begrüßen zu meiner Antrittsvorlesung. Ich denke, es sieht ein bisschen aus wie jede andere Vorlesung

auch. Die ersten Reihen sind frei und es ist ein bisschen schütter in den Reihen. Ich möchte Ihnen

heute darüber berichten, was meine Forschungsgruppe erforschen möchte. Und zwar sind wir daran

interessiert, wie Zellen ihre Form generieren, also wie sie in Form kommen, genauer gesagt wie sie

ihre Form kontrollieren. Und das Ganze machen wir mit Pflanzenzellen. Wir untersuchen Pflanzenzellen.

Das Wichtigste zuerst, warum sind wir an Pflanzenzellen interessiert? Weil Pflanzen sehr

wichtige Mitbewohner sind, möchte ich jetzt einfach mal ganz überspitzt sagen. Sie liefern

uns den lebenswichtigen Sauerstoff, nehmen Kohlendioxid aus der Atmosphäre auf, bauen

Kohlenstoff aus diesem Kohlendioxid in Zucker und Stärke, also in andere Kohlenhydrate ein,

in Kohlenhydrate ein und bilden dadurch die Nahrungsgrundlage für unser aller Überleben.

Zusätzlich bilden sie natürlich sehr viele Rohstoffe und das ganz nachhaltig. Also das sind

nur ganz wenige Beispiele, warum es sich lohnt an Pflanzen zu arbeiten und warum es wichtig ist,

zu verstehen, wie Pflanzen funktionieren. Von wichtigen Pflanzen, wichtigen Mitbewohnern zu

wichtigen Mitarbeitern, ohne die ich sicher nicht hier stehen würde. Sie sehen hier ein aktuelles

Bild, das wir gestern gemacht haben, ein Foto von Pantelis und Joy, das sind Mitarbeiter,

die mich aus Tübingen begleitet haben, die seit Februar hier sind. Jenny, zu der ich gestoßen

bin oder sie zu mir, sie war ja schon hier an der FAU und seit kurzem, seit einigen Monaten haben

wir auch noch zusätzliche Mitarbeiter in Form von Bachelor Studentin Julia und Lena und Master

Studentin Elen erhalten. Das ist also das aktuelle Team, mit dem ich hier an der FAU arbeite.

So, nun zum Thema unserer Forschungsarbeit. Wie entstehen Zellformen? Hier sehen Sie eine

Blattoberfläche, das ist eine elektronenmikroskopische Aufnahme und Sie sehen hier

unterschiedliche Zellen, die unterschiedlich geformt sind. Hier zum Beispiel sehen Sie ein

Blatthaar, das sehr spitz zuläuft. Blatthaare können dem Fraßschutz dienen oder Verdunstungsschutz,

aber auch Sonnenschutz bieten. Sie sehen hier kleine nierenförmige Zellen, die immer in Paaren

auftreten, die gehören zu den sogenannten Stomata-Komplexen oder Spaltöffnungskomplexen,

die notwendig sind für den Gasaustausch und Sie sehen dazwischen kleine Pflasterzellen mit

unterschiedlichen Formen. Die Formen dieser Zellen stehen auch im Zusammenhang mit der Funktion dieser

Zellen und darum ist es wichtig zu verstehen, wie diese Zellformen entstehen. Außerdem sind

Pflanzenzellen von Zellwänden umgeben, die gewissermaßen ihre Form bestimmen und auch die

Position innerhalb des Gewebes fixieren. Welche zellulären Prozesse tragen jetzt zur Formbildung

von Pflanzenzellen bei? Einerseits ist es die Zellteilung. Sie sehen hier an diesem Karton

schon, dass Pflanzenzellen sich unterschiedlich teilen können und je nachdem, wo die Teilungsebene,

die hier in grün dargestellt ist, liegt, können die Tochterzellen unterschiedliche geometrische

Formen aufweisen. Der zweite Prozess ist die Zellstreckung. Also nach der Zellteilung strecken

sich Zellen auch noch, Pflanzenzellen auch noch und hier können Sie sich entweder gleichmäßig

strecken und dann behalten Sie die Zellform, die aufgrund des Zellteilungsmusters gegeben ist,

bei oder Sie können sich sehr lokal noch einmal strecken. Das bezeichnet man als polares Wachstum,

Streckungswachstum und Sie können dadurch Ihre Form noch einmal gänzlich ändern. Ein Beispiel

dafür wären Wurzelhaare, die zehn Millimeter lang werden können, die die Oberfläche der Wurzel

vergrößern und dadurch die Nährstoffaufnahme und die Wasseraufnahme verbessern können,

Pollen-Schläuche wachsen durch den Fruchtknoten, bis sie an eine Ei-Anlage gelangen, um dann diese

Ei-Anlage zu befruchten. Es gibt aber auch andere Beispiele, wie hier Trichome, die Verzweigungen

aufweisen können oder Pflasterzellen, die mehrere Auswüchse zeigen können. Wir wollen nun verstehen,

was die molekularen Grundlagen dieser morphogenetischen Prozesse sind. Sie könnten

sich nun fragen, ist es überhaupt relevant für die Morphologie von Organen oder ganzen Pflanzen,

wenn jetzt einzelne Zellen unterschiedliche Zellformen haben oder die Zellformen nicht

richtig ausbilden können. Ich möchte Ihnen am Beispiel der Orientierung der Zellteilung zeigen,

dass das sehr wohl relevant ist. Wenn Sie sich vorstellen, dass sich Zellen hauptsächlich

transverse in einem Gewebe teilen, dann könnte ein Organ entstehen, das longitudinal ist. Während

Teil einer Videoserie :

Presenters

Prof. Dr. Sabine Müller Prof. Dr. Sabine Müller

Zugänglich über

Offener Zugang

Dauer

00:40:17 Min

Aufnahmedatum

2022-07-01

Hochgeladen am

2022-07-01 18:09:04

Sprache

de-DE

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