Silica incorporation into newly synthesized cell walls and its effects on physiological properties of plant cells

Siliziumoxid (Silica) erh?ht die Ernteausbeute und mildert den Einfluss von Stressfaktoren in Pflanzen. Der Wirkmechanismus ist bisher nur wenig verstanden. Man geht davon aus, dass Silica die Porosit?t der Zellwand reduziert und sie versteift, giftige Metalle durch Ko-Abscheidung entfernt und die pflanzliche Antwort auf Virusattacken beschleunigt. Anderseits behindert viel Silica die Nutzung von Pflanzen als Futter und Biobrennstoff. Ziel des Projekts ist, die Wechselwirkungen der Pflanzenzelle mit Silica aufzukl?ren. Dafür schlagen wir vor, den Prozess an Pflanzenzellen aus Zellkultur und an keimendem Pollengewebe in molekularer, ultrastruktureller, mikroskopischer und makroskopischer Dimension zu untersuchen. Unser multidisziplin?rer Ansatz verbindet molekulare, physikalische und Strukturuntersuchungen mit molekularbiologischen und physiologischen Untersuchungen und Bioinformatik. Silizifikation wird insbesondere mit Augenmerk auf die sich entwickelnde Zellwand in Zellen, welche unter Einfluss hoher Kiesels?urekonzentration wachsen, untersucht. Wir werden die Reaktion der Zellen unter dem Einfluss verschiedener Stressfaktoren wie Schwermetallnanopartikel, hohe Salzkonzentrationen, hohe Osmolarit?t und Virusinfektion untersuchen. Die komplement?ren Sichtweisen auf den Prozess der Bio-Silizifikation werden die Aufkl?rung der Silica-induzierten Stress-Toleranz erm?glichen. Dies kann in der Zukunft die Entwicklung von Pflanzen mit vorteilhaften Eigenschaften erm?glichen.