Research Group - IPK Gatersleben

Das Institut/The Institute
mit spezieller Aufgabenstellung fungiert das Pflanzengenom-Ressourcen-Centrum
(PGRC, S. 142). Darüber hinaus
werden die Forschungs- und Entwicklungsarbeiten auf dem
Gebiet der Bioinformatik abteilungsübergreifend koordiniert
(s. S. 144).
Forschungskonzept
Die strategische Ausrichtung der Forschungsarbeiten am
Institut ist in einer jährlich aktualisierten Programmplanung
festgelegt, die folgende Programmthemen umfasst:
1. Management, Analyse und Evolution pflanzengenetischer
Ressourcen (Abteilung Genbank)
2. Cyto-molekulare Genomanalyse (Abteilung Cytogenetik
und Genomanalyse)
3. Molekulare Entwicklungsphysiologie (Abteilung Molekulare
Genetik)
4. Angewandte Zellbiologie (Abteilung Molekulare Zellbiologie).
Die Programmthemen spiegeln in wesentlichen Zügen
die sich komplementierenden zentralen Arbeitsfelder
der Abteilungen wider und werden in den einführenden
Abteilungskapiteln näher spezifiziert.
Im Rahmen der genannten, weitgehend disziplinär ausgerichteten
Forschungsprogramme werden Beiträge zu
drei großen Schwerpunkten erarbeitet:
(a) Diversitätsforschung, die zunehmend die an Modellarten
wie Arabidopsis und Reis gewonnenen Erkenntnisse
nutzt, um die genetischen Grundlagen der enormen
Vielfalt pflanzlicher Formen und Leistungen zu
verstehen, gleichzeitig aber auch das Verständnis evolutiver
Vorgänge fördert, um aus beiden Erkenntnissträngen
Handlungsanweisungen für eine bessere Nutzung
pflanzengenetischer Ressourcen zu gewinnen;
(b) Forschung zur Dynamik pflanzlicher Genome, die das
Bild von der Starrheit der Genome zunehmend ändert
und insbesondere die Rolle epigenetischer (bedingt
vererbbarer, nicht auf DNA-Sequenzebene wirkender)
Prozesse erhellt, deren Kenntnis mehr und mehr praktische
Bedeutung gewinnt und
(c) systembiologisch orientierte Forschung zur integrativen
Biologie pflanzlicher Leistungen, die aus der Fülle
der mit neuen Methoden gewonnenen Daten versucht,
systematische Zusammenhänge zu entwickeln, diese
längerfristig zu modellieren und daraus ein neues Verständnis
des komplexen Systems Pflanze zu gewinnen.
Im Zentrum der Arbeiten stehen Kulturpflanzen, doch arbeiten
einige Gruppen auch mit der Modellpflanze Arabidopsis
und nicht-pflanzlichen Organismen, wie zum Beispiel mit Hefe
in der Abteilung Molekulare Zellbiologie und mit Säugerstammzellen
in der Abteilung Cytogenetik und Genomanalyse.
Als Resultat strategischer Überlegungen und eines koor-
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according to their research areas (see the organisational
schema on the inside back cover). The Plant Genome Resources
Centre (PGRC, p. 142) performs tasks relevant to
all departments. Regarding bioinformatics, research and
service activities in the different departments are coordinated
via the IPK Bioinformatics Platform (p. 144).
Research Mission
The strategic development of the research programme is
outlined in a budgeted programme that is updated annually.
It presently comprises the following fields:
1. Management, Analysis and Evolution of Plant Genetic
Resources (Genebank)
2. Cyto-molecular Genome Analysis (Cytogenetics and
Genome Analysis)
3. Molecular Physiology of Development (Molecular Genetics)
4. Applied Cell Biology (Molecular Cell Biology).
Details are described in the relevant departmental reports.
The research fields contribute to three priority themes of
contemporary plant research, which are outlined in the
strategic research agenda of the IPK as follows:
(a) CropPlant Diversity, which is increasingly drawing on
the knowledge gained from model plants such as Arabidopsis
thaliana and rice, to understand the genetic
basis of the diversity of plant form and function and its
evolutionary origin. This knowledge can translate into
improved approaches to use plant genetic resources;
(b) Dynamics of Plant Genomes, which is increasingly
challenging the conventional static picture of the genome
and is leading to a realisation of the importance
of epigenetic processes. This knowledge is becoming
of increasing practical significance;
(c) Integrative Biology of Plant Performance, which
strives to generate a holistic understanding of plants
based on multi-disciplinary investigation, incorporating
a strong component of bioinformatics with a longterm
goal of process modelling, i.e. pursuing a systems
biology approach.
Although the major focus is on crop plants, model plants
such as Arabidopsis thaliana are also being exploited by
several research groups, while two groups exploit nonplant
organisms: yeast in the Department of Molecular
Cell Biology, and mammalian stem cells in the Department
of Cytogenetics and Genome Analysis. Flowing from
a strategic decision and the major commitment of many
IPK researchers, barley is being developed as the direct
model for the Triticeae cereals, which include, in addition
to barley, both wheat and rye. This has led, in recent
years, to a large number of projects in the area of barley