Pflanzenmetabolismus

Prof. Dr. Peter Geigenberger

peter.geigenberger@lmu.de

+49 89 2180 74710

E01.023

SFB TRR 175

Forschung

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Wir untersuchen, wie der Stoffwechsel von Pflanzen als Reaktion auf Umweltsignale reguliert wird und wie dies das Wachstum, die Entwicklung und die Eigenschaften von Nutzpflanzen beeinflusst. Unser Schwerpunkt liegt auf der metabolischen Koordination unter Stressbedingungen wie schwankendem Licht, niedrigen Temperaturen und niedrigem Sauerstoffgehalt.

Photosynthese und schwankendes Licht: Wir untersuchen die Rolle von Thioredoxinen bei der Aufrechterhaltung der Photosyntheseeffizienz und des Wachstums unter dynamischen Lichtbedingungen am Beispiel von Arabidopsis.

Kälteakklimatisierung: Wir untersuchen, wie der kälteinduzierte Stärkestoffwechsel zur Zuckerakkumulation und Frosttoleranz bei Arabidopsis beiträgt.

Sauerstoffmangelstress: Wir analysieren, wie ERF-VII-Transkriptionsfaktoren, die über den N-End-Rule-Signalweg reguliert werden, die metabolische Anpassung und Stressresilienz unter Hypoxie kontrollieren.

Methoden und Ansätze

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Unsere Forschung kombiniert Systembiologie mit hypothesengestützten Experimenten und wendet dabei Folgendes an:

Integriertes Omics-Profiling (Metabolomik, Transkriptomik) über Genotypen und Umgebungen hinweg

Genetische, biochemische und molekularphysiologische Methoden

Synthetische und transgene Ansätze (z. B. Überexpression von regulatorischen Proteinen)

Biotechnologische Anwendungen zur Verbesserung der Stressresilienz von Nutzpflanzen

Schlüsselpublikationen

Teh JT, Leitz V, Holzer VJC, Neusius D, Marino G, Meitzel T, García-Cerdán JG, Dent RM, Niyogi KK, Geigenberger P*, Nickelsen J* (2023) NTRC regulates CP12 to activate Calvin-Benson cycle during cold acclimation. Proc Natl Acad Sci USA 120: e2306338120. doi: 10.1073/pnas.2306338120. * shared corresponding authorship

Thormählen I, Zupok A, Rescher J, Leger J, Weissenberger S, Groysman J, Orwat A, Chatel-Innocenti G, Issakidis-Bourguet E, Armbruster U, Geigenberger P (2017) Thioredoxins play a crucial role in dynamic acclimation of photosynthesis in fluctuating light. Mol Plant 10: 168-182. doi: 10.1016/j.molp.2016.11.012

Thormählen I, Meitzel T, Groysman J, Öchsner AB, von Roepenack-Lahaye E, Naranjo B, Cejudo FJ, Geigenberger P (2015) Thioredoxin f1 and NADPH-dependent thioredoxin reductase C have overlapping functions in regulating photosynthetic metabolism and plant growth in response to varying light conditions. Plant Physiol 169: 1766-1786. doi: 10.1104/pp.15.01122

Michalska J, Zauber H, Buchanan BB, Cejudo FJ, Geigenberger P (2009) NTRC links built-in thioredoxin to light and sucrose in regulating starch synthesis in chloroplasts and amyloplasts. Proc Natl Acad Sci USA 106: 9908-9913. doi: 10.1073/pnas.0903559106