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Institut für Bio- und Geowissenschaften

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JPPC - das Jülich Plant Phenotyping Centre am IBG-2

Quantitative Analyse des Pflanzenphenoms: unsere Ziele

  • Verknüpfung von nicht invasiver Sensorik- und Automatisierungstechnologie zur Quantifizierung von strukturellen und funktionellen Eigenschaften von Spross und Wurzel
  • Etablierung von Arbeitsabläufen für Anwendungen im Hochdurchsatz zur systematischen Phänotypisierung von Pflanzen
  • Verbindung von Phänotypisierungsabläufen und Umweltmonitoring unter Einbeziehung limitierender Wachstumsbedingungen für die Pflanzen
  • Förderung und Anwendung von “best practice” und standardisierten Verfahren zur Pflanzenphänotypisierung

Kooperation: Zugang zu JPPC Infrastruktur

JPPC kooperiert mit akademischen und industriellen Partnern und ermöglicht Zugang zu den innovativen Phänotypisierungseinrichtungen und experimentellen Ansätzen, die am IBG-2 entwickelt wurden. Die Kapazitäten von JPPC werden in nationalen und internationalen Netzwerken eingesetzt wie z.B. European Plant Phenotyping Network (EPPN). Der Zugang zu den Einrichtungen für ausgewählte Nutzer und Kooperationsprojekte beinhaltet die Anwendung der Infrastruktur, logistische, technologische und wissenschaftliche Unterstützung zur erfolgreichen Durchführung der Experimente. Wie erhält man Zugang?

Unsere Kompetenzen in Pflanzenbiologie, Biophysik und Methodik der Phänotypisierung ergänzen die „omics“ Anwendungen der Molekularbiologie

JPPC stellt die Grundlage für die Entwicklung einer nationalen Phänotypisierungsplattform dar, nach der High-Tech Strategie der Bundesregierung.

Vielzahl von Phänotypisierungsmethoden

Phänotypisierungsmethoden nutzen Technologien, die optische und nicht-optische elektromagnetische Strahlung anwenden wie z.B. Kernspinresonanzspektroskopie auch in Kombination mit Detektion von kurzlebigen Radioisotopen zur Visualisierung von Kohlenstoff- und Stickstoffflüssen. Metaanalysen von veröffentlichten Studien liefert eine Grundlage, um Dosis-Wirkung Wechselbeziehungen von wachstumsbezogenen Merkmalen zu untersuchen (meta-phenomics).
Forschungsprojekte beinhalten eine Selektion von zunehmend mehr landwirtschaftlichen Pflanzen (Getreide, Raps, Zuckerrüben) im Hinblick auf effiziente Nutzung von Ressourcen.


Multidisziplinäres Umfeld

Am IBG-2: Pflanzenwissenschaften kooperieren Pflanzenbiologen mit Physikern, Chemikern und Ingenieuren mit einem gemeinsamen Ziel die Dynamik der Interaktion von Pflanzen mit der Umwelt zu erfassen.

Ausgewählte Referenzen

Fiorani F, Rascher U, Jahnke S, Schurr U. 2012. Imaging plants dynamics in heterogenic environments.

Curr Opin Biotechnol, 23, 227-235. Pubmed http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22257752

 

Nagel KA, Putz A, Gilmer F, Heinz K, Fischbach A, et al. 2012. GROWSCREEN-Rhizo is a novel phenotyping robot enabling simultaneous measurements of root and shoot growth for plants grown in soil-filled rhizotrons.

Funct Plant Biol. http://dx.doi.org/10.1071/FP12023

 

 

Poorter H, Niinemets Ü, Walter A, Fiorani F, Schurr U. 2010. A method to construct dose–response curves for a wide range of environmental factors and plant traits by means of a meta-analysis of phenotypic data.

Journal of Experimental Botany 61:2043-55. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20048331

 

Jahnke S, Menzel MI, van Dusschoten D, Roeb GW, Buhler J, et al. 2009. Combined MRI-PET dissects dynamic changes in plant structures and functions.

Plant J 59:634-44 Pubmed http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19392708

 

Jansen M, Gilmer F, Biskup B, Nagel KA, Rascher U, et al. 2009. Simultaneous phenotyping of leaf growth and chlorophyll fluorescence via GROWSCREEN FLUORO allows detection of stress tolerance in Arabidopsis thaliana and other rosette plants. Funct Plant Biol 36:902-14 http://www.publish.csiro.au/paper/FP09095.htm

Walter A, Silk WK, Schurr U. 2009. Environmental effects on spatial and temporal patterns of leaf and root growth. Annu Rev Plant Biol 60:279-304 http://www.annualreviews.org/doi/abs/10.1146/annurev.arplant.59.032607.092819?prevSearch=authors%253A%2528Walter%2529&searchHistoryKey=

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