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Dr. Stephan Greiner
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Max-Planck-Forschung

Aus der Art geschlagen

Wenn Pflanzenpollen eine Eizelle befruchtet, müssen das Erbgut im Kern und das in den Chloroplasten miteinander harmonieren. Stephan Greiner vom MPI-MP möchte herausfinden, welche Faktoren in den Chloroplasten die Kreuzung von Pflanzenarten verhindern. Er untersucht dazu eine Modellpflanze, die es mit der Artgrenze nicht so genau nimmt: die Nachtkerze.

Von Catarina Pietschmann.

Max-Planck-Forschung 3/12

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Abteilung Bock

Zytoplasmatische und Evolutionäre Genetik

Die Forschungsgruppe um Dr. Stephan Greiner beschäftigt sich mit molekularen und mechanistischen Aspekten der Pflanzenevolution. Dabei steht die Rolle von zytoplasmatischen Elementen (Organellengenome der Chloroplasten und Mitochondrien) in Artbildungs- und Adaptionsprozessen im Vordergrund.

Nachtkerzen (Oenothera) sind ein Modellorganismus, um den Einfluss von zytoplasmatischen Elementen (die Genome der Chloroplasten und Mitochondrien) auf wichtige Merkmale für die Züchtung zu verstehen und um Mechanismen asexueller Vererbung zu untersuchen.

Nachtkerzen (Oenothera) sind ein Modellorganismus, um den Einfluss von zytoplasmatischen Elementen (die Genome der Chloroplasten und Mitochondrien) auf wichtige Merkmale für die Züchtung zu verstehen und um Mechanismen asexueller Vererbung zu untersuchen.

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Organellengenome spielen unter verschiedensten Umweltbedingungen eine wichtige Rolle in der Anpassung einer Pflanze an lokale Gegebenheiten. Dies wird z.B. daran deutlich, dass die Verteilung von Chloroplastengenotypen ökologischen Nischen folgt, die sich aufgrund von Verfügbarkeit von Sonnenlicht oder Niederschlägen gebildet haben. Es ist ganz offensichtlich, dass sich ändernde Umweltbedingungen, wie sie auch durch den Treibhauseffekt verursacht werden, einen großen Einfluss auf die Evolution und Funktion der Organellengenome ausüben.

Anhand von Nachtkerzen (Gattung Oenothera), einer Modellpflanze für Organellengenetik und -populationsstruktur, untersuchen wir die genetischen und physiologischen Konsequenzen lokaler Anpassungen von Organellengenomen an diverse Habitate. Dabei studieren wir unter anderem Genomabschnitte im Chloroplasten, die mitverantwortlich sind für die Anpassung an aride Gebiete und transferieren diese Erkenntnisse in Nutzpflanzen wie Gerste. Darüber hinaus interessieren wir uns für retrograde Signalwege der Organellen in der Pflanzenentwicklung und die Rolle des Reproduktionssystems für die Evolution von Pathogenverteidigungsgenen in sexuellen und asexuellen Nachtkerzen. Mit dem Ziel, neue Züchtungsansätze zu entwickeln, verwenden wir asexuelle Nachtkerzen auch, um deren Vererbungsmechanismus zu verstehen. Dieser beinhaltet die Stabilisierung von Heterosis sowie die Unterdrückung von homologer Rekombination in der Meiose.

 
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