Lena Müller, PhD

Assistenzprofessor

Labor für Pflanzenmolekular- und Zellbiologie

Lena Müller
Salk Institute for Biological Studies – Lena Mueller, PhD

Aktuelle Forschung


Das Problem

Die meisten Landpflanzen, darunter auch viele Nutzpflanzen, pflegen für beide Seiten vorteilhafte Beziehungen mit Bodenmikroben – wie arbuskulären Mykorrhizapilzen –, die im Austausch gegen Kohlenstoff Nährstoffe liefern. Die Nutzung dieser Mikroben in der Landwirtschaft hat großes Potenzial, unsere Abhängigkeit von chemischen Düngemitteln zu verringern und die landwirtschaftliche Produktion nachhaltiger zu gestalten. Um dies zu erreichen, müssen Wissenschaftler verstehen, wie die symbiotische Beziehung zwischen Pflanzen und arbuskulären Mykorrhizapilzen durch Pflanzen- und Pilzgene sowie die Umwelt gesteuert wird.

Die Vorgehensweise

Mueller arbeitet daran, die genetischen Grundlagen dafür aufzudecken, wie Pflanzen eine Symbiose mit arbuskulären Mykorrhizapilzen initiieren und aufrechterhalten. Dazu untersucht sie 1) die molekularen Signalwege, die es Pflanzen ermöglichen, Informationen über das Vorhandensein und die Qualität von Pilzen wahrzunehmen und zu übermitteln, 2) wie diese Lang- und Kurzstreckensignale mit anderen physiologischen Signalen integriert werden, um sicherzustellen, dass Kohlenstoffkosten und Die Nährstoffaufnahme ist optimal ausbalanciert und 3) die genetischen Faktoren, die den symbiotischen Erfolg in einer sich verändernden Umgebung bestimmen. Mueller hofft, das Gelernte nutzen zu können, um Pflanzen zu entwickeln, die optimale Wirte für arbuskuläre Mykorrhizapilze sind und es ihnen ermöglichen, mehr Nährstoffe aufzunehmen oder mehr Kohlenstoff unter der Erde an ihre Wurzeln und mikrobiellen Partner zu übertragen.


Die Innovationen und Entdeckungen

Mueller beschrieb den molekularen Mechanismus der Autoregulation der arbuskulären Mykorrhiza-Symbiose, der es Pflanzen ermöglicht, die Anzahl der Pilze in ihren Wurzeln zu regulieren und Pflanzen dabei helfen kann, ein optimales Gleichgewicht zwischen der Abgabe von Kohlenstoff und der Nahrungsaufnahme durch einen Pilz aufrechtzuerhalten.

Mueller trug zu einem besseren Verständnis der Transkriptionsnetzwerke bei, die die Etablierung von Pilznahrungsstrukturen in Pflanzenwurzeln steuern, und stellte fest, dass Transkriptionsregulatoren manipuliert werden können, um die symbiotischen Kapazitäten von Pflanzen zu erhöhen.

Mueller identifizierte verschiedene „Supermykorrhiza“-Pflanzenlinien, die in ihren Wurzeln mehr arbuskuläre Mykorrhizapilze beherbergen. Solche Genotypen können genutzt werden, um die Pflanzenernährung zu verbessern und die Kohlenstoffbindung von Pilzen in Böden zu verbessern.

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Bildung

BSc/MSc, Biologie, Universität Tübingen, Deutschland
PhD, Universität Zürich, Schweiz
Postdoktorand, Boyce Thompson Institute, Cornell University, Ithaca, NY


Auszeichnungen & Ehrungen

  • Sharon Gray Women's Young Investigator Award, American Society of Plant Biologists, 2020
  • Postdoc-Forschungsstipendium, Deutsche Forschungsgemeinschaft, 2017
  • Forschungsstipendium für fortgeschrittene Postdoc-Mobilität, Schweizerischer Nationalfonds, 2017
  • Forschungsstipendium für frühe Postdoc-Mobilität, Schweizerischer Nationalfonds, 2015
  • Preis für die beste mündliche Präsentation, XXIII. Internationale Konferenz über sexuelle Pflanzenreproduktion, Porto, Portugal, 2014