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PRESSE │ 22. April 2021

Hochdotiertes ERC-Projekt zur Temperaturwahrnehmung bei Pflanzen geht an Brandenburger Wissenschaftler Philip Wigge

Philip Wigge, Programmbereichsleiter am Leibniz-Institut für Gemüse- und Zierpflanzenbau (IGZ) in Großbeeren und Professor an der Universität Potsdam, ist mit der Bewilligung für die renommierte Förderung eines ERC Advanced Grant ausgezeichnet worden. Für seine zukunftsweisende Forschung im Projekt „TIPTOP – Temperature Integration via Phase Change and Translation of Proteins in Plants“ erhält er von der Europäischen Kommission 2,14 Millionen Euro über einen Zeitraum von fünf Jahren. Die ERC Advanced Grants unterstützen herausragende leitende Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in ganz Europa in ihrer Spitzenforschung.

In seinem ehrgeizigen Forschungsprojekt „TIPTOP“ möchte Philip Wigge molekulare Mechanismen zur Temperaturmessung in Pflanzen aufklären, um zu verstehen, wie sie auf ihre aktuellen Umweltbedingungen reagieren.

Zur Anpassung an sich ändernde Umgebungstemperaturen haben Pflanzen im Laufe der Evolution vielfältige Mechanismen entwickelt. Unter Anderem müssen Pflanzen Informationen zur Umgebungstemperatur schnell erfassen und ihren Stoffwechsel daran anpassen können, um zu überleben. Pflanzen verwenden Temperaturinformationen, um saisonale Entscheidungen zu treffen, zum Beispiel wann sie blühen und wachsen sollen, oder reagieren auf kurzfristige Änderungen, um sich vor Kälte- und Hitzestress zu schützen. Für all diese Reaktionen müssen Pflanzen in der Lage sein, die aktuelle Temperatur zu erfassen.

Die Forschung an den Mechanismen, mit denen Pflanzen die Temperatur erfassen und ihr Verhalten anpassen, ist in Zeiten des raschen Klimawandels für die Landwirtschaft von besonderer Bedeutung. Pflanzen sind besonders anfällig für schnelle Temperaturänderungen. Zum Beispiel kam es in den letzten Wochen zum Verlust von mindestens einem Drittel der französischen Weinproduktion im Wert von 2 Milliarden Euro aufgrund von Kälteeinbrüchen. Hitzestress kann auch Ernteverluste verursachen, man geht von etwa 10 Prozent Ernteverlust für jeden weiteren Temperaturanstieg von 1 ºC aus. Da extreme Wetterereignisse aufgrund der Klimaerwärmung immer häufiger auftreten, ist es von größter Bedeutung, dass wir verstehen, wie Pflanzen Temperaturinformationen erfassen und verwenden, damit wir klimaresistente Pflanzen züchten können.

Im Projekt TIPTOP untersucht Philip Wigge, wie Pflanzen ein korrektes Temperatursignal ermitteln können, auch wenn das sie umgebende Makro- und Mikroklima kurzfristig starken Schwankungen unterliegt. Bisher unbekannt sind auch die Prozesse, wie die Temperatursignale, die in einzelnen Zellen ermittelt werden, über die gesamte Pflanze integriert werden, um dann eine koordinierte Reaktion durch Veränderung von Wachstums- und Entwicklungsvorgängen auszulösen. Das Projekt nutzt die jüngsten Erkenntnisse von Wigges Team, das erforscht, wie einzelne Proteine und RNA-Moleküle als Miniatur-Temperatursensoren fungieren, und nutzt synthetische Biologie, um temperaturempfindliche Schaltkreise in der Zelle neu zu konstruieren.

Philip Wigge leitet den Programmbereich „Funktionelle Pflanzenbiologie“ am IGZ und erforscht in seiner Arbeitsgruppe insbesondere die pflanzliche Temperatursensorik. Mit seiner Gruppe entziffert Philip Wigge die zugrundeliegenden Mechanismen der Temperaturwahrnehmung und nutzt dieses Wissen für die Züchtung klimaresistenter Nutzpflanzen für den Gartenbau.

Kontakte am IGZ:

Wissenschaftlicher Kontakt: Prof. Philip Wigge, 033701 – 78 411, wigge@igzev.de
Pressekontakt: Dr. Marina Korn, 033701 – 78 238, korn@igzev.de