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Neue Erkenntnisse zur Blütezeit-Regulation: Einfluss von Kohlenstoff- und Stickstoff-Signalwegen auf Blütenrepressoren bei Arabidopsis

Planzen
Der Trehalose-6-Phosphat-Stoffwechselweg wirkt sich auf Flowering Locus C (FLC) aus. Foto: Gramma et al. (2024), Plant Physiology, Abb. 1C.

Grundlegende Mechanismen der Blütenzeit-Regulation bei Arabidopsis thaliana wurden jetzt in einer aktuellen Studie in der Fachzeitschrift Plant Physiology aufgedeckt. Dabei hat ein internationales Forschungsteam die Interaktion von Kohlenstoff- und Stickstoff-Signalwegen und deren Einfluss auf die Expression des Blütenrepressors FLOWERING LOCUS C (FLC) untersucht.

Dr. Justyna Olas, die dem Forschungsteam als eine der Co-Erstautorinnen angehört, ist inzwischen als Junior-Forschungsgruppenleiterin am Leibniz-Institut für Gemüse- und Zierpflanzenbau (IGZ) tätig und integriert diese Erkenntnisse in ihre laufende Forschung zu nachhaltigen und resilienten Agrar- und Ernährungssystemen. 

Die Ergebnisse zeigen, dass Kohlenstoff- und Stickstoff-Signale eine zentrale Rolle bei der Steuerung der Blütezeit spielen. Sowohl der Trehalose-6-Phosphat- (T6P) als auch der Stickstoff-Signalweg konvergieren innerhalb des Blühnetzwerks und modulieren die Aktivität desselben Ziels: den Blütenrepressor FLC. Gleichzeitig wird deutlich, dass die Signalwege beider Nährstoffe eng miteinander verzahnt sind und gemeinsam die Blütenbildung regulieren. Diese präzise Steuerung erlaubt es der Pflanze, ihre Entwicklung optimal an Umweltbedingungen und die Verfügbarkeit von Nährstoffen anzupassen. Die Erkenntnisse erweitern das Verständnis über die komplexen Signalmechanismen, die eine Schlüsselrolle bei der pflanzlichen Entwicklung und der Anpassung an wechselnde Umweltbedingungen spielen.

Diese Erkenntnisse bieten Möglichkeiten für die gezielte Entwicklung von Pflanzen, die Ressourcen effizienter nutzen und klimatischen Herausforderungen besser standhalten.

Leibniz-Institut für Gemüse- und Zierpflanzenbau


Originalpublikation:

Gramma, V.; Olas, J.J.; Zacharaki, V.; Ponnu, J.; Musialak-Lange, M.; Wahl, V. (2024) Carbon and nitrogen signaling regulate FLOWERING LOCUS C and impact flowering time in Arabidopsis. Plant Physiology. DOI:10.1093/plphys/kiae594, https://doi.org/10.1093/plphys/kiae594