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Bohnen und Mais: Eine Partnerschaft zur Optimierung der Eisenaufnahme

Beschreibung

Eisenmangel ist ein weitverbreitetes Problem in der Landwirtschaft, das die Ertragsfähigkeit von Pflanzen erheblich beeinträchtigen kann. Die Untersuchung von Phytosiderophoren ist dabei von entscheidender Bedeutung, um Pflanzen mit verbesserter Eisenverfügbarkeit zu entwickeln.

Phytosiderophore sind organische Moleküle, die von Pflanzen produziert werden, um Eisen aus dem Boden zu mobilisieren und aufzunehmen. Yellowstripe-Maismutanten, auch als "ys-Mutanten" abgekürzt, sind genetische Varianten von Maispflanzen (Zea mays), die aufgrund einer Mutation defekte Phytosiderophor-Transporter aufweisen.  Bei diesen ist der Transportprozess von Eisen aus dem Boden gestört, wodurch die Pflanzen Schwierigkeiten haben, ausreichend Eisen aufzunehmen. Dies führt zu sichtbaren Symptomen von Eisenmangel, wie beispielsweise gelben Streifen (daher der Name "Yellowstripe") auf den Blättern der Pflanzen und einem verminderten Wachstum.

Die Yellowstripe-Maismutanten sollen in diesem Projekt verwendet werden, um das Verständnis für den Eisenstoffwechsel in Pflanzen zu vertiefen und die Rolle von Phytosiderophor-Transportern bei der Eisenabsorption zu untersuchen. Die Mutanten sollen in Intercropping-Experimenten mit anderen Pflanzenarten (z.B. Bohne) eingesetzt werden, um deren Auswirkungen auf die Eisenverfügbarkeit und das Wachstum der Nachbarpflanzen zu erforschen.

Beschreibung des interdisziplinären Teils des Projekts
Im Rahmen des Projekts werden die folgenden wissenschaftlichen Disziplinen kombiniert: Agrarbiologie, Agarwissenschaften und Biologie.
Projektzeitraum
Wintersemester 2023/24 und Sommersemester 2024
Bewerbungszeitraum
16.10. bis 01.11.2023
Durchführung
semesterbegleitend
Studienfach
offen für alle Studienfächer
Betreuende
Niels Maywald, Francois Rucamumihigo
Institut
Institut für Kulturpflanzenwissenschaften (340) (Fg. Ernährungsphysiologie der Kulturpflanzen (340h))
Sprache
deutsch
Teilnehmendenanzahl
min. 1, max. 2
Arbeitsaufwand
ca. 90 Stunden pro Teilnehmende:r | 3 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:

  1. Vertiefung des Verständnisses für Eisenabsorptionsmechanismen in Pflanzen: Die Forschenden sollen ein gründliches Verständnis für die molekularen und physiologischen Mechanismen der Eisenabsorption in Pflanzen entwickeln.
  2. Experimentelles Design und Durchführung: Die Planung und Durchführung von Experimenten im Labor und Gewächshaus zur Untersuchung der ys1- und ys3-Mutanten erfordert die Entwicklung von Fähigkeiten im experimentellen Design, der Probenahme und der Datenerfassung.
  3. Molekularbiologische Methoden erlernen: Durch die Durchführung von molekularbiologischen Techniken sollen die Forschenden lernen, wie man Daten aus diesen Techniken generiert, analysiert und interpretiert.
  4. Anwendung und Präsentation des Forschungswissens: Schließlich sollen die Lernenden verstehen, wie die Ergebnisse ihrer Forschung in der Praxis angewendet werden können und ihre eigenen Ergebnisse wissenschaftlich präsentieren können.
Anmerkungen für Studierende
Zugelassene Studiengänge: Agrarbiologie, Agrarwissenschaften, Biologie 
Schlagworte
Eisenaufnahme, Phytosiderophore, Intercropping