Calcium als Regulator der N2-Fixierung im Leguminosen-Knöllchen

Calcium (Ca²⁺) ist als Signalmolekül in viele pflanzenphysiologische Prozesse involviert. Hierunter fällt auch der Infektionsprozess von Leguminosen mit Rhizobien. Aus biochemischen Untersuchungen geht hervor, dass Calcium darüberhinaus auch Schlüsselproteine der N₂-Fixierung im voll ausgebildeten Knöllchen, wie z.B. das Nitrogenase-Protein und verschiedene Transportproteine in infizierten Zellen, reguliert. Calcium-Signale werden durch passiven Einstrom des Ions ins Cytosol durch Ionenkanäle und anschließenden aktiven Rückfluss durch Transporter und Pumpen (ATPasen) gebildet. Der transiente Anstieg der Calciumkonzentration wird durch calciumbindende Proteine erkannt. Die Mechanismen dieser Regulationsprozesse und die daran beteiligten Gene und Proteine im Leguminosenknöllchen sind jedoch weitestgehend unbekannt. In diesem Projekt sollen daher Kandidatengene des Calcium-Signalnetzes im Knöllchen identifiziert und deren Rolle in der Knöllchenfunktion revers-genetisch untersucht werden.