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Angriff durch Herbivoren: wie verteidigen sich Pflanzen?

Beschreibung

Es gibt etwa eine halbe Million Arten pflanzenfressender Insekten, die die Pflanzenpopulationen beeinflussen und starken Druck auf sie ausüben. Im Gegensatz zu Tieren verfügen Pflanzen jedoch nicht über ein schnelles zentrales Nervensystem, um auf solche äußeren Reize zu reagieren. Dennoch können sie sich, wenn sie von Pflanzenfressern attackiert werden, auf einen ausgeklügelten Mechanismus verlassen: die Bildung eines systemischen Wundsignals.

An der Weiterleitung des Wundsignals sind Glutamat-ähnliche Rezeptoren (GLRs) entscheidend beteiligt. 

Ziel dieses Projekts ist es, Arabidopsis-mutierte Linien und CRISPR-Cas9-veränderte Tomatenlinien mit beeinträchtigter GLR-Funktion im Hinblick auf ihre Anfälligkeit gegenüber Insektenherbivoren zu untersuchen.

Für nähere Informationen kannst du dir das PDF mit einem Beispiel der Experimente anschauen…

Beschreibung des interdisziplinären Teils des Projekts
In diesem Projekt wird die Funktion der GLRs durch die Kombination von Methoden aus verschiedenen biologischen Disziplinen, wie Molekularbiologie, Pflanzenphysiologie und Entomologie, untersucht.
Projektzeitraum
Sommersemester 2025
Bewerbungszeitraum
01. bis 13.04.2025
Durchführung
semesterbegleitend
Details zu Projektzeitraum und Durchführung

Mutierte Arabidopsis- und Tomatenlinien wachsen in Pflanzenwachstumskammern unter kontrollierten Bedingungen. Larven von Generalisten und spezialisierten Insektenherbivoren werden 10 Tage lang auf einzelnen Pflanzen gehalten. Das Gewicht der Larven wird jeden zweiten Tag aufgezeichnet. Am Ende eines jeden Versuchs werden die Phänotypisierung auf der Grundlage von Bildern sowie Parameter im Zusammenhang mit der Aktivierung der pflanzlichen Abwehrreaktion ausgewertet. 

Studienfach
offen für alle Studienfächer
Betreuende
Sergio Mosquera Rodriguez
Institut
Institut für Biologie (190) (Physiologie und Biochemie der Pflanzen (190c))
Sprache
deutsch/englisch
Teilnehmendenanzahl
min. 1, max. 2
Arbeitsaufwand
ca. 120 Stunden pro Teilnehmende:r | 4 ECTS-Punkte

Arbeitsaufwand (Stunden und ggf. ECTS) sind ungefähre Angaben. Die tatsächlich vergebenen ECTS-Punkte ergeben sich aus der tatsächlich geleisteten Arbeit.

 
Für dieses Projekt ist kein Motivationsschreiben des Studierenden erforderlich
Projektart
experimentell
Lernziele

Die Teilnehmende lernen in diesem Projekt:

Die Teilnehmer an diesem Projekt werden Erfahrungen sammeln in:

  1. Planung und Konzeption von Experimenten: Aufstellung spezifischer Hypothesen, Bildung von Versuchsgruppen, Wiederholungen, zufällige Verteilung.
  2. Arbeiten mit pflanzenfressenden Insekten von landwirtschaftlicher Bedeutung: Bewertung der Gewichtszunahme von Spodoptera exigua- oder Manduca sexta-Larven nach Aufzucht auf Wild Typ-oder mutierte Linien von Arabidopsis und Tomatenpflanzen. 
  3. Ergebnisanalyse: Verschiedene Ansätze zur Bestimmung der Anfälligkeit von Pflanzen für Herbivorbefall.
    • bildgestützte Quantifizierung von Herbivorschäden an Blättern.
    • Messung der Pflanzenbiomasse
Anmerkungen für Studierende

Der Zeitplan und die ECTS-Punkte sind flexibel.

Vorexperimente wurden bereits durchgeführt. Auf diesen Daten können wir aufbauen.

Technische Unterstützung durch die Labormitarbeiter steht dir jederzeit zur Verfügung.

Bei Fragen oder für weitere Informationen zum Projekt kannst du mir gerne eine E-Mail senden: sergio.mosquera@uni-hohenheim.de

Dokument
PDF-Datei herunterladen
Schlagworte
Wundsignaltransduktion, Glutamat-ähnlichen Rezeptoren (GLRs)