Ob pathogene Pilze oder steigende Temperaturen: Pflanzen leiden zunehmend unter den Folgen des Klimawandels und setzen die Landwirtschaft als Ernährungssektor unter Druck. Doch welche Mechanismen haben Pflanzen entwickelt, um sich gegen Schädlinge oder veränderte Umgebungsbedingungen zu schützen? Der Marburger Biochemiker Gert Bange und der Brandenburger Molekularbiologe Philip Wigge befassen sich genau mit diesen Fragen. Für ihre zukunftsweisende Forschung wurden die beiden Wissenschaftler nun mit dem renommierten ERC-Grants des Europäischen Forschungsrates ausgezeichnet. Die Projektarbeit der Forschenden wird damit über fünf Jahre mit jeweils rund 2 Mio. Euro unterstützt.

Temperaturanpassung der Pflanzen erforschen

Philip Wigge vom Leibniz-Institut für Gemüse-und Zierpflanzenbau (IGZ) in Großbeeren wird sich mit der Temperaturanpassung der Pflanzen befassen. Pflanzen haben im Laufe der Evolution vielfältige Strategien entwickelt, um mit den veränderten Bedingungen klar zu kommen. Pflanzen müssen daher Informationen zur Umgebungstemperatur schnell erfassen und ihren Stoffwechsel daran anpassen können, um zu überleben. Hier setzt das Projekt „TIPTOP -Temperature Integration via Phase Change and Translation of Proteins in Plants“ an. Darin will der Molekularbiologe ergründen, wie Pflanzen ein korrektes Temperatursignal ermitteln können, auch wenn die Umgebungsbedingungen starken Schwankungen unterliegen. 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 und wird daher vom Europäischen Forschungsrat mit insgesamt 2,14 Mio. Euro gefördert.

Molekulare Pflanzenabwehr gegen Pilzbefall

Einblicke in die molekularen Prozesse der Pflanze stehen auch im Fokus der Forschungsarbeit von Gert Bange. Der Biochemiker der Universität Marburg forscht an Kiwellin-Proteinen. Diese Proteine haben antikörperähnliche Eigenschaften und können die Pflanzen auf molekularer Ebene gezielt gegen Pilzbefall schützen. Im Mais beispielsweise gibt es 20 verschiedene Kiwelline. Der Biochemiker ist überzeugt, dass einzelne Kiwelline die schädlichen Effektormoleküle des Schadpilzes Ustilago maydis hemmen und so die Immunantwort der Pflanze unterstützen können. Im Projekt „KIWIsome - Kiwellins in the plant defense against pathogenic invaders“ will der Marburger Forscher nun die vielversprechendsten Kiwelline identifizieren und genauer analysieren, um diese gezielt als Schutz für verschiedene Pflanzenarten gegen pathogene Eindringlinge einsetzen zu können untersuchen, wie sich Pflanzen gegen solche molekularen Waffen verteidigen können. Der Europäische Forschungsrat unterstützt das Projekt mit insgesamt 2,4 Mio. Euro.

Mit den ERC Advanced Grants will der Europäische Forschungsrat die Spitzenforschung in Europa fördern.