Dynamics in pollen tube growths 
Hochschuljubiläumsfonds; Irene Lichtscheidl (2005-2007)

Wenn Pollenkörner von Blütenpflanzen bei der Bestäubung auf der Narbe des Fruchtknotens landen, müssen die Spermazellen aus dem Pollenkorn durch den Griffel bis in die Samenanlagen des Fruchtknotens wandern. Dort erfolgt die Befruchtung; die Spermazellen fusionieren mit der Eizelle und mit zwei Polkernen, sodaß aus der befruchteten Eizelle ein Embryo wachsen kann, während sich die befruchteten Polkerne zu Nährgewebe weiterentwickeln.Für die Migration der Spermazellen entwickeln die Pollenkörner einen schlauchförmigen Fortsatz, den Pollenschlauch. Er bildet einen Transportkanal für die Spermazellen, der durch das Gewebe des Griffels in die Samenanlagen wächst. Das Wachstum dieses Pollenschlauchs, seine molekulargenetischen und zellbiologischen Steuer-Mechanismen sowie die Migration der Spermien sind in der internationalen Forschungslandschaft von größtem Interesse und u.a. Thema von 10 europäischen Arbeitsgruppen, mit denen wir im Rahmen eines EU Research Trainings Netzwerks (RTN 00265 TIPNET) zusammenarbeiten. Im Rahmen des vorliegenden Projektes wollen wir uns auf die folgenden Fragestellungen konzentrieren:

·          Wie bewegen sich Spermazellen und Organellen im Pollenschlauch

·          Wie wächst der Pollenschlauch in den Fruchtknoten hinein

·          Wie werden Pollenschlauchwachstum und Organellenbewegung gesteuert

In einem multi-disciplinären Ansatz und in Zusammenarbeit mit 4 Partnern aus Bonn/D, Nijmegen/NL, Prag/Cz und Versailles/F wollen wir die Bewegungsfunktionen des Cytoskeletts, die Zellwandbildung durch Endo-/Exocytose, und die Steuer- und Ankerfunktionen von Membranlipiden analysieren an Pollenkörnern von Wildtyp Pflanzen (Nicotiana, Lilium, Ornithogalum) und von Mutanten mit aberrantem Pollenschlauchwachstum (KINKY Pollen von Arabidopsis).Dazu wollen wir lebende Pollenschläuche und ihre Bewegung analysieren im Video-Mikroskop („Live Cell Imaging“), wir wollen das Cytoskelett und strukturelle Sterole visualisieren und auch selektiv hemmen, und wir wollen in GFP-transformierten Pollenschläuchen Aktin Mikrofilamente und Endoplasmatisches Reticulum selektiv beobachten.Die Ergebnisse sollen zu besserem Verständnis der Befruchtung von Blütenpflanzen und zu neuen zellbiologischen Erkenntnissen über Bewegung von Organellen und das Wachstum von Zellen führen.