Biomechanik
Untersuchung der Blatthärte als Resistenzfaktor in Chrysanthemen durch vergleichende Brillouinspektroskopie und mechanische Testung
Die Blatthärte ist ein möglicher Resistenzmechanismus gegen Schädlingsbefall. Eine höhere mechanische Widerstandskraft impliziert dabei einen größeren benötigten Energieaufwand seitens der Schädlinge sowie höhere Abnutzungserscheinungen an den Beiß-/Kauwerkzeugen.
Ein modernes optisches Verfahren zur Untersuchung mechanischer Eigenschaften stellt die Brillouin-Spektroskopie dar. Sie misst die Streuung von Licht an akustischen Photonen, wobei die übertragene Energie Aussagen über die mechanische Steifigkeit der Probe im Fokusvolumen zulässt. In diesem Projekt soll die Steifigkeit von verschiedenen Chrysanthemensorten ortsaufgelöst mittels Brillouin Spektroskopie untersucht werden. Die Ergebnisse sollen mit einem mechanischen Einstichtest verglichen und mit dem Befallsmustern von Schädlingen verglichen werden. Es soll so untersucht werden, ob durch Brillouin Spektroskopie resistente Chrysanthemensorten selektiert und vom Schädling präferierte Blattareale vorhergesagt werden können.
Die Arbeit wird in enger Kooperation und Kobetreuung mit der AG Meyhöfer aus dem Institut für Geobotanik durchgeführt werden.
Auslegbar als Bachelor- oder Masterarbeit: Pflanzenbiotechnologie, International Horticulture, Molekulare und Angewandte Pflanzenwissenschaften, Biologie, Life Science, Nanotechnologie, Physik
Optische Zellmanipulation
Untersuchung des Einflusses selektiver Belichtung des Wurzelraums in Hydroponikkulturen
Pflanzen verfügen über mehrere Photorezeptoren, mit denen sie unterschiedliche Lichtqualitäten/-quantitäten wahrnehmen und im Rahmen der Photomorphogenese darauf reagieren können. Auch Wurzeln von Pflanzen wurde die Expression entsprechender Rezeptoren nachgewiesen, so dass diese ebenfalls Licht-responsive Reaktionen wie beispielsweise Gravitropismus zeigen. Im Rahmen moderner Kulturführung wie der in vitro Kultur und in hydroponischen Systemen können Wurzeln direktem Lichteinfall ausgesetzt werden, was zunächst einen ungerichteten Nebeneffekt darstellt. Zukünftig könnte sich hieraus aber die Möglichkeit ergeben, bislang unbekannte Steuerungsmechanismen in der Pflanzenproduktion zu erschließen, indem der Wurzelraum gezielt mit verschiedenen Lichtqualitäten behandelt wird.
In vorangegangenen Arbeiten ist ein LED basiertes System entstanden, mit dem Wurzeln einzelner Pflanzen in Hydroponikkultur entkoppelt vom Umgebungslicht mit verschiedenen Lichtqualitäten behandelt werden können. In dem Projekt soll dieses System nun genutzt werden, um den Einfluss verschiedener Lichtqualitäten auf das Pflanzenwachstum sowie die Bildung von Sekundärmetaboliten zu überprüfen. Hierzu werden die Massen der gebildeten Wurzeln und Sprosse von behandelten Pflanzen untersucht. Entsprechenden Probenmaterial soll dann mittel HPLC auf den Gehalt von Sekundärmetaboliten im Vergleich zu unbehandelten Pflanzen vermessen werden.
Die Pflanzenkultur und die Untersuchung der Sekundärmetabolite erfolgt in enger Zusammenarbeit und Kobetreuung mit der AG Papenbrock aus dem Institut für Botanik.
Auslegbar als Bachelor- oder Masterarbeit: Pflanzenbiotechnologie, International Horticulture, Molekulare und Angewandte Pflanzenwissenschaften, Biologie, Life Science
