Prof. Dr. Ueli Grossniklaus

Forschungsschwerpunkte: Entwicklungsgenetik von Pflanzen, Apomixis, Zellspezifikation, epigenetische Prozesse, MEDEA Gen
Ueli Grossniklaus ist ein Pflanzengenetiker, dessen Schwerpunkt auf der Erforschung der Entwicklungsgenetik von Pflanzen liegt. Er konnte nachweisen, dass die genetische Prägung bei Säugern und Samenpflanzen durch ähnliche Mechanismen gesteuert wird. In jüngster Zeit erforscht er epigenetische Prozesse bei Pflanzen im Zusammenhang mit deren Anpassung an spezielle Umweltbedingungen.
Ueli Grossniklaus erforscht die Entwicklungsgenetik von Pflanzen an der Modellpflanze Ackerschmalwand (Arabidopsis thaliana) und an Maispflanzen. Ihn interessiert sowohl die sexuelle Fortpflanzung von Pflanzen als auch deren asexuelle Vermehrung durch Samen (Apomixis). Mit seinem Team untersucht er molekulare Mechanismen, die zur Bildung der Sporen führen, die die Spezialisierung der Zellen im Embryosack steuern, und solche, die an der mütterlichen Kontrolle der Samenbildung beteiligt sind. Gemeinsam mit anderen Forschungsgruppen analysierte er das pflanzliche Gen MEDEA und deckte einen Mutter-Vater-Konflikt im Fortpflanzungsprozess auf. Das wachstumsregulierende MEDEA-Gen unterliegt der genetischen Prägung (genomic imprinting) und hat im Lauf seiner Entwicklung eine neue Funktion erworben. Das MEDEA-Gen der Mutter legt das des Vaters durch kleine Ribonukleinsäure-Moleküle (siRNA) still. Erst mit fortschreitender Entwicklung des Embryos nimmt der Anteil des väterlichen Einflusses zu, was ebenfalls durch mütterliche Faktoren gesteuert wird. Entscheidend dafür sind epigenetische Prozesse. Wie in der Tierwelt dominieren also auch bei der Entwicklung des Pflanzenembryos anfangs die mütterlichen Gene. Der Mechanismus kann für den Erhalt der Artgrenzen eine Rolle spielen.
Ein weiterer Forschungsbereich von Ueli Grossniklaus ist die asexuelle Vermehrung durch Samen. Fast alle Löwenzahnpflanzen in Nordeuropa sind zum Beispiel apomiktisch entstanden, es sind genetisch identische Klone. Bei Getreide und Ackerpflanzen kommt die Apomixis aber sehr selten vor. Pflanzenzüchter hoffen jedoch, die asexuelle Vermehrung gezielt erzeugen und in der Pflanzenzüchtung nutzen zu können. Grossniklaus deckte mit seinem Team Komponenten auf, die bei der Apomixis eine Rolle spielen.
In weiteren Arbeiten wollen die Forscher herausfinden, welche entwicklungsbiologischen Vorgänge beeinflusst und verändert werden, wenn eine Pflanze von sexueller Vermehrung auf Apomixis umschaltet. Ziel ist es, Kulturpflanzen durch Apomixis vervielfältigen zu können. Ueli Grossniklaus hofft, dass in Zukunft dadurch Pflanzen für Entwicklungsländer gezüchtet werden können, die in widrigen Gegenden überleben und mehr Ertrag bringen.