Forschungsfeld B: C4 Photosynthese

Zielsetzung

  • Identifizierung von Genen für den Blattaufbau und die Regulation der Photosynthese von C4-Pflanzen
  • Einbau der C4-Photosynthese in C3-Pflanzen

Nutzen:

  • Erweiterung der möglichen Anbaugebiete für jetzige C3-Nutzpflanzen

Hintergrund

Die C4-Photosynthese ist eine Spezialform der Photosynthese, die eine besondere Anpassung an gewisse Umweltfaktoren wie Hitze, niedrige C02-Konzentrationen oder Trockenheit darstellt und sich durch eine hohe Photosyntheseeffizienz auszeichnet. C4-Pflanzen können an heißen, trockenen Standorten mit hoher Lichteinstrahlung besser wachsen als C3-Pflanzen. C4-Pflanzen steuern im Verhältnis zu ihrer Anzahl einen sehr großen Anteil an pflanzlicher Biomasse auf der Erde bei. Auch einige unserer produktivsten Nutzpflanzen wie Mais, Hirse oder Zuckerrohr gehören zu den C4-Pflanzen, die meisten Nutzpflanzen betreiben allerdings C3-Photosynthese.
In diesem Forschungsschwerpunkt sollen die Unterschiede zwischen C3- und C4- Pflanzen in der Blattanatomie und der Regulation ihres Stoffwechsels untersucht und die entsprechenden Gene identifiziert werden. Das Verständnis dieser Mechanismen soll es ermöglichen, die C4- Photosynthese in C3-Pflanzen wie z.B. den Reis einzubauen, um deren Erträge zu erhöhen.

Forschungsprojekte des Forschungsfeldes B:

Heinrich Heine University
University of Cologne
Max Planck Institute for Plant Breeding Research
Forschungszentrum Jülich