Neue Emmy-Noether-Nachwuchsgruppe: Wassersparende Gräser
15. Mai 2018
Eine neue Emmy-Noether-Nachwuchsgruppe hat ihre Arbeit am Centre for Organismal Studies (COS) der Universität Heidelberg aufgenommen. Gruppenleiter Dr. Michael Raissig und sein Team untersuchen, wie Gräser mikroskopisch kleine „atmende“ Poren auf ihren Blättern bilden. Die Wissenschaftler wollen herausfinden, warum die Grasfamilie, zu der die wichtigsten Nahrungspflanzen wie Reis, Mais und Weizen gehören, den Gasaustausch zwischen Pflanze und Atmosphäre besonders effizient und dabei auch wassersparend gestalten kann. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert die Forschungsgruppe „Biologie der Spaltöffnungen“ über einen Zeitraum von fünf Jahren mit rund 1,5 Millionen Euro.
Pflanzen nutzen das Sonnenlicht, um Kohlendioxid (CO2) und Wasser in Zucker und Sauerstoff umzuwandeln. Um CO2 aus der Atmosphäre aufzunehmen, bilden Landpflanzen mikroskopisch kleine „atmende“ Poren auf ihren Blättern, die sogenannten Spaltöffnungen oder auch Stomata. Normalerweise bestehen sie aus zwei Schließzellen, die die Atmungsporen umgeben. Gräser fügen den zentralen Schließzellen jedoch zwei seitliche „Helferzellen“ hinzu. „Wenn Pflanzen die Poren öffnen, um CO2 für die Photosynthese aufzunehmen, verlieren sie zugleich auch Wasser“, sagt Dr. Raissig. „Die Helferzellen ermöglichen jedoch ein schnelleres Öffnen und Schließen der Spaltöffnungen, was die Gräser wassersparender macht. Durch die Kombination von Entwicklungsgenetik, ausgefeilter Mikroskopie und physiologischer Gasaustauschmessung haben wir die Möglichkeit, diese evolutionäre Innovation von Genen über Zellen bis hin zur Physiologie ganzer Pflanzen zu untersuchen“, so der Heidelberger Wissenschaftler. „Dies könnte Anstöße geben, um weniger wassersparende Nutzpflanzen auf den Klimawandel vorzubereiten.“
Michael Raissig studierte Biologie an der Universität Zürich (Schweiz), an der er auch mit einer Arbeit auf dem Gebiet der Pflanzenentwicklungsgenetik promoviert wurde. Von 2014 an forschte er als Postdoktorand an der Stanford University (USA), gefördert vom Schweizerischen Nationalfonds und der Life Science Research Foundation. Dort begann Dr. Raissig genetisch zu analysieren, wie die Gräser ihre innovativen Spaltöffnungen bilden. Am COS baut der Wissenschaftler nun seine Emmy-Noether-Nachwuchsgruppe auf.
