德国LMU生物学院植物科学、遗传学、分子生物学和计算生物学9个博士学位
1、关键词：基因调控；植物-植物相互作用；激发子
导师姓名：Claude Becker教授博士
项目名称：真菌诱导子诱导水稻防御化合物
项目描述：植物大多生长在密集的群落中，与来自相同或不同物种的植物一起生长。由于资源稀缺，植物必须与邻居争夺营养、空间和水。一些植物物种，包括水稻等重要作物，会释放化合物来抑制邻居的生长，并保护自己免受各种害虫的侵害。
在感知到化学触发因素后，水稻植物产生并释放出一种特殊类型的二萜，即单内酯a和B，这种二萜对真菌病原体和非亲缘植物物种都有作用（Serra-Serra等人，2021）。在这个项目中，我们的目标是确定分子触发因素、感知它们的机制，以及最终导致化合物产生和释放增强的信号级联。
为此，我们结合遗传学、基因组学、生物技术和代谢组学分析。与微生物学家和生物化学家合作，我们将测试一系列有益真菌和致病真菌的真菌提取物和滤液；通过迭代分馏和纯化，我们的目标是识别触发反应的特定分子。使用报告基因系、突变体收集和CRISPR/Cas9技术，我们将专注于识别信号级联的成分。
该项目由一个拥有丰富专业知识的团队组成，从生物信息学和基因组学到植物遗传学和生物化学。我们正在寻找在分子生物学和遗传学方面有扎实背景的候选人；计算数据分析和/或植物生物学方面的专业知识优先。
考生应具有较高的英语口语和书面语水平。如果你对这个项目感兴趣，请随时联系Claude Becker博士(claude.becker@bio.lmu.de），同时提交您的LSM申请。
参考文献：
Serra Serra，N.，Schanmuganathan，R.，Becker，C.（2021）《水稻的化感作用：关于单胞菌内酯、亲属识别和杂草管理的故事》。实验机器人杂志，erab084，DOI:10.1093/jxb/erab084。
Schandry，N.，Becker，C.（2019）化感植物——研究植物界间相互作用的模型。《植物科学趋势》，25:176-185。DOI:10.1016/j.tplants.2019.11.004卢森堡
欲了解更多信息，请联系：
Claude Becker教授，claude.becker@bio.lmu.de
研究组网站：
https://www.genetik.bio.lmu.de/research/becker/research/index.html
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系/所：LMU生物学院，植物遗传学
学科领域/研究领域：植物学、细胞生物学、遗传学、微生物学、分子生物学、作物科学、植物保护、真菌学
关键词：RNA生物学，植物-微生物相互作用，细胞外小泡
主管姓名：Arne Weiberg博士
项目名称：RNA效应物递送中的病原体细胞外小泡
项目描述：植物病原体灰葡萄孢（Botrytis cinerea）和阿拉伯毕赤酵母（Hyaloperonospora arabidopsidis）将小RNA效应子传递到其宿主植物中，以抑制植物免疫基因（1，2）；这一过程被称为跨王国RNAi（3）。病原体小RNA是如何转运到植物细胞中的？最近的研究表明，细胞外小泡（EVs）（4）在植物跨王国宿主-病原体交流中发挥着重要作用（5）。EVs是植物感染期间RNA运输的一种手段吗？
我们正在寻找一位才华横溢的年轻职业研究员，他对分子生物学和RNA科学充满热情，并愿意加入我们的团队，与我们一起迈出下一步，揭示跨王国RNAi中迷人但未知的机制。
该研究项目旨在阐明基于EV的小RNA从病原体转运到宿主植物拟南芥和番茄的分子机制和功能。通过质谱分析，我们确定了参与小RNA转运和跨王国RNA通讯的候选蛋白质。
你的任务是通过应用现代遗传学、生物化学和细胞生物学方法来揭示它们的功能，这将为更好地了解病原体向宿主植物的RNA传递机制铺平道路，并利用这些知识开发创新的基于RNAi的作物保护策略。
参考文献：
F.Dunker，…，A.Weiberg，卵菌门小RNA与植物RNA诱导的沉默复合物结合以产生毒力。Elife 9，e56096（2020）。
2.A.Weiberg等人，真菌小RNA通过劫持宿主RNA干扰途径抑制植物免疫。《科学》342118-123（2013）。
3.A.Weiberg，M.Wang，M.Bellinger，H.Jin，小RNA：植物与微生物相互作用的新范式。《植物病理学年鉴》52495-516（2014）。
4.A.Ruf，…，A.Weiberg，聚焦于含有细胞外小泡的植物RNA。Curr Opin植物生物学69102272（2022）。
5.S.Kwon，C.Tisserant，M.Tulinski，A.Weiberg，M.Feldbrügge，由内而外：真菌RNA转运中从内体到细胞外小泡。冯生物学报第34期，89-99页（2019）。
欲了解更多详细信息，欢迎您访问我们的研究小组网站：www.weiberglab.org。欲了解更多信息，请联系：Arne Weiberg博士，电子邮件：a.weiberg@biologie.uni-muenchen.de
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系/所：LMU生物学院，植物遗传学
学科领域/研究领域：微生物学、植物科学
关键词：顶木霉；植物免疫；几丁质
导师姓名：Silke Robatzek教授
项目名称：破解顶木霉产生的几丁质特征
项目描述：
降解几丁质的能力对真菌和细菌病原体的生存和定殖成功至关重要，其中许多病原体是农业重要疾病的病原体。对于缺乏几丁质的细菌病原体来说，如果由昆虫传播，几丁质的降解在对抗宿主定殖真菌和在其载体中生存方面发挥着重要作用。
被列入欧洲“优先害虫名单”的病原体之一是顶木霉。这种昆虫传播的细菌是橄榄快速衰退综合征（OQDS）的原因，在过去十年中对疫情的爆发很重要。由于缺乏疾病控制，人们迫切需要了解尖锥虫是如何在宿主身上定居的。
我们的重点是chiA，因为这种提出的细菌几丁质酶是由X.fastidiosa分泌的，并且已经报道i）赋予几丁质作为碳源的利用，可能来自其昆虫媒介和木质部定殖真菌，ii）促进昆虫媒介的传播，以及iii）植物中的系统感染所需的。
尽管几十年来一直在研究几丁质酶，但我们对底物结构-产物-生物活性关系知之甚少，这是理解其作为毒力因子作用的关键。在这里，我们的目标是回答两个关键问题：1。法氏梭是如何降解几丁质的？LUDWIG-MXIMILIANS-UNIVERSITÉT MÜNCHEN Seite|2
2.由X.fastidiosa产生的几丁质低聚物的免疫调节潜力是什么？
作为一个重要的毒力因子，我们的总体目标是更好地了解chiA功能的分子细节，并阐明其在植物系统感染中的作用。我们设想，这些知识可用于生物技术目的。该项目将通过DFG资助的优先项目SPP2416 CodeChi获得资助https://codechi.de/
参考文献：
（Landa等人，2022）
Landa，B.B.、Saponari，M.、Feitosa Junior，O.R.、Giampetruzzi，A.、Vieira，F.J.D.、Mor，E.和Robatzek，S.（2022）。顶丝木霉菌的关系：细菌、寄主植物和植物微生物组。《新植物志》2341598-1605。
欲了解更多信息，请联系：Silke Robatzek，robatzek@bio.lmu.de
研究组网站：https://robatzeklab.org/
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系/所：LMU生物学院，植物分子生物学
学科领域/研究领域：植物学/植物科学、微生物学、遗传学、细胞生物学、生理学
关键词：驯化、光合作用、循环电子流、抑制剂筛选
导师姓名：Dario Leister教授
项目名称：适应波动的光：循环电子流
项目描述：
在自然条件下，光照强度会波动。因此，适当调节光合作用对于植物在波动光照下的有效表现至关重要。循环电子流（CEF）涉及两种类囊体膜蛋白，PGR5和PGRL1，这两种蛋白对FL下的植物发育都至关重要。一些证据表明PGR5和PGRL1在类囊体薄膜中形成复合物。
然而，它们的确切作用机制、对各自活动的调节，以及这一过程是否有可能增强对FL的适应仍然难以捉摸。在初步工作中，我们已经表明PGR5和PGRL1可以在蓝细菌聚囊藻属PCC 6803中重建CEF，这使得使用优越的遗传工具在相对较短的时间内研究原核生物中PGR5依赖性CEF成为可能。
我们还发现，pgrl2突变抑制了pgrl1突变，但没有抑制pgr5突变——换句话说：pgr5可以在没有pgrl1的情况下发挥作用。这一结果显著修正了我们对PGR5依赖性CEF的看法，PGR5是PGRL1和PGRL2调节的中心成分。
在这个项目中，我们将在基因、生理和蛋白质水平上表征prg5和pgrl1的抑制突变，并建立新的抑制筛选。除了模式植物拟南芥外，我们还将使用我们的蓝藻测试系统和重建的PGR5依赖性CEF进行快速分子和机制研究。卢森堡|
参考文献：
Rühle T，Dann M，Reiter B，Schünemann D，Naranjo B，Penzler JF，Kleine T，Leister D.（2021）PGRL2在缺乏PGRL1的情况下触发PGR5的降解。Nat Commun。2021年6月24日；12（1）：3941.doi:10.1038/s41467-021-24107-7。
欲了解更多信息，请联系：
Dario Leister，leister@lmu.de
研究组网站：
www.plantmolecularbiology.bio.lmu.de
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关键词：内共生，甲藻，适应性实验室进化
导师姓名：Dario Leister教授
项目名称：
硬化珊瑚抵御气候变化
项目描述：
气候变化正在使海洋变暖和酸化，其严重影响包括珊瑚白化和珊瑚礁建造受损。已经开发了几种方法来解决这个问题，包括强化珊瑚共生的藻类伙伴。
我们的方法是利用适应性实验室进化来快速进化藻类共生体，使其更能抵抗相关压力，包括高温和PH变化。然后，将进化的藻类重新引入共生关系，以提高珊瑚的性能。
参考文献：
Dann M，Ortiz EM，Thomas M，Guljamow A，Lehmann M，Schaefer H，Leister D（2021）通过适应性实验室进化增强高光照水平下的光合作用。
Nat植物7:681-695。doi:10.1038/s41477-021-000904-2。
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系/所：LMU生物学院，植物分子生物学
学科领域/研究领域：遗传学、细胞生物学、生理学
关键词：叶绿体，质体信号，GUN1，抑制因子筛选
导师姓名：Dario Leister教授
项目名称：叶绿体信号调节因子
项目描述：
在叶绿体信号传导中，叶绿体将其状态传达给细胞的其他部分，特别是细胞核，以调节靶向细胞器的细胞核编码蛋白的表达。虽然已知质体蛋白GUN1在年轻植物的这种信号传导中起着关键作用，但我们发现GUN1在成年植物和冷驯化中也起着作用。在这个项目中，我们正在鉴定和表征与GUN1功能性相互作用的蛋白质。
为此，我们已经使用基因筛选来识别一些等待表征的候选蛋白质，我们正在启动新的筛选。在这个项目中，学生将学习和应用遗传学、分子生物学和生物化学的技术。
参考文献：
Richter AS，Nägele T，Grimm B，Kaufmann K，Schroda M，Leister D，Kleine T（2023）植物中的逆行信号传导：一篇聚焦于GUN途径及其以外的关键综述。植物公社4:100511。doi:10.1016/j.xlc.2022.100511。
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Dario Leister，leister@lmu.de
研究小组网站：www.plantemolecularbiology.bio.lmu.de LUDWIG-MASIMILIANS-UNIVERSITÉT MÜNCHEN Seite
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系/所：LMU生物学院，植物分子生物学
学科领域/研究领域：遗传学、进化生物学、微生物学
关键词：光合作用，合成生物学，适应性实验室进化
导师姓名：Dario Leister教授
项目名称：利用合成生物学和适应性实验室进化增强光合作用
项目描述：
在这个项目中，来自不同物种的光合作用的部分光反应将在基因上结合在一个模式蓝细菌中。其目的是提高光合作用利用不同波长光的潜力。
在一种互补的方法中，我们将利用适应性实验室进化，使光合生物更能耐受不同的胁迫，如强光或高温胁迫。突变将通过全基因组测序进行鉴定，以其分子效应为特征，并测试其在几个物种中提高应激耐受性的潜力。
参考文献：
Hitchcock A，Hunter CN，Sobotka R，Komenda J，Dann M，Leister D（2022）重新设计光合反应以增强光合作用——光重新设计联盟。Plant J.109:23-34。doi:10.1111/tpj.15552。
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Dario Leister，leister@lmu.de
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系/所：LMU生物学院，植物科学
学科领域/研究领域：植物学、生物化学、分子生物学
关键词：叶绿体，光合作用，蛋白质生物化学，基因组学，成像
导师姓名：Hans Henning Kunz教授
项目名称：连接塑性离子传输和功能
项目描述：
所有细胞生物都严格控制其内部pH值和离子组成，以确保重要生化反应的正常功能。在真核生物中，这包括几个不同的亚细胞区室，增加了系统的复杂性。内部稳态是通过嵌入器官膜的转运蛋白来维持的。我们的小组研究叶绿体，一种内共生起源的细胞器和真核生物光合作用的位点。
在模式植物拟南芥中，我们已经表明，两个内包膜（IE）膜同源K+/H+反转运蛋白（AtKEA1和AtKEA2）的缺失影响细胞器的生物发生和光合性能。我们最近的研究表明，rRNA成熟和质体基因表达（PGE）缺陷是发育影响的主要原因，但质体离子转运蛋白的功能与基质中复杂的基因表达机制之间的机制联系尚不清楚。
由于异常离子组成和基质pH的全局影响，质体中缺乏AtKEA1/2可能间接影响核酸加工和维持。然而，IE AtKEA蛋白在年轻分裂或发育的质体中呈极性分布。有趣的是，在成熟细胞器中，蛋白质定位似乎再次发生变化，但仍局限于IE内的不同斑块。这两种模式都暗示了IE KEA在生物发生中心或细胞/细胞器周期控制中更直接的作用。
在这些微结构域样斑点内，反转运蛋白可以严格调节适当的膜形成和组织所需的局部pH和离子浓度。有趣的是，包络定位的KEA载体表现出大的N-末端基质环，这是特定定位模式所需要的。
此外，该环可以使IE KEA蛋白与类核酸和/或PGE的其他关键成分直接相互作用。为了解决这些问题，我们避开了多细胞植物的复杂性，转而采用了一种更有利的模型，即单细胞绿藻莱茵衣藻。在这里，一个成熟的遗传工具箱可以生成敲除/敲除系和感兴趣的蛋白质的功能标记，而我们为植物建立的分析方法仍然适用。
衣藻拥有单倍体基因组，其遗传冗余度低于二倍体植物。每个细胞只含有一个质体。与拟南芥不同，质体转化相对容易，这将使我们能够产生质体表达/翻译报告基因系和质体编码的离子/pH生物传感器。
衣藻培养物的细胞周期可以同步，并且可以通过单细胞活体成像密切监测个体的叶绿体/细胞分裂。通过显微镜脉冲振幅调制（PAM）来探测单个藻类细胞的光合性能。基因型的元素组成将通过全反射X射线荧光光谱（TXRF）进行分析。同时，我们的目标是通过体外方法获得生化和结构信息来解剖蛋白质功能。LUDWIG-MASIMILIANS-UNIVERSITÉT MÜNCHEN Seite|2中KEA1/2的同源物
在关注其他质体定位载体的功能表征之前，衣藻将是我们研究的起点。
我们希望在这个项目上培养一名积极性很高的博士生。理想的候选人应具有植物和/或藻类分子生物学的基本经验，以及生物化学和细胞生物学的坚实背景。
参考文献：
DeTar RA、Barahimipour R、Manavski N、Schwenkert S、Höhner R、Bölter B、Inaba T、Meurer J、Zoschke R、Kunz HH。内包膜K+/H+交换物的缺失损害了质体rRNA的成熟和基因表达。植物细胞。2021年8月13日；33（7）：2479-2505。doi:10.1093/plcell/koab123。中的勘误表：植物细胞。2021年9月18日PMID:34235544；PMCID:PMC8364240。
Aranda Sicilia MN、Aboukila A、Armbruster U、Cagnac O、Schumann T、Kunz HH、Jahns P、Rodríguez Rosales MP、Sze H、Venema K.Envelope K+/H+Antiporters AtKEA1和AtKEA2 Plastid Development中的功能。植物生理学。2016年9月；172（1）：441-9。doi:10.104/p.16.00995。Epub 2016年7月21日。PMID:27443603；PMCID:PMC5074627。
Schroda M，重塑C.建立衣藻作为生物技术开发宿主的分子进展。Front Plant Sci。2022年6月29日；13:911483。doi:10.3389/fpls.2022.911483。PMID:35845675；PMCID:PMC9277225。
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Hans Henning Kunz教授，kunz@lmu.de
研究小组网站：
https://www.en.botanik.bio.lmu.de/research/kunz/research/index.html
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关键词：表观遗传学；表观基因组学；DNA甲基化；植物微生物组
导师姓名：Claude Becker教授博士
项目名称：与植物-微生物相互作用的表观基因组关联
项目描述：植物生长在一个多样化的群落中，具有从病原体到有益共生体的微生物相互作用体。近年来，很明显，植物表观基因组，即DNA和组蛋白的化学修饰的组合，在调节致病和共生相互作用中发挥着作用（综述于Ramos Cruz等人，Curr Opin plant Biol 2021）。
在这个项目中，我们想确定哪些表观基因组基因座与整个植物微生物组图谱相关。使用一组具有镶嵌DNA甲基化模式的特征良好的拟南芥品系，我们将通过16S rRNA和ITS图谱进行宏基因组测序，对这些植物在同一土壤中生长时的整体根和叶微生物组进行分析。
然后，我们将把微生物多样性和相对丰度映射到表观基因组变异，并将这些分析与从头生成的转录组图谱相结合。我们的目标是确定受表观遗传学调控并调节与微生物整体相互作用的基因座。在第二阶段，我们将从拟南芥模式过渡到作物模式。
该项目由一个拥有丰富专业知识的团队组成，从生物信息学和基因组学到植物遗传学和分子生物学。我们正在寻找在分子生物学和遗传学方面有扎实背景的候选人；计算数据分析和/或植物生物学方面的专业知识优先。考生应具有较高的英语口语和书面语水平。如果你对这个项目感兴趣，请随时联系Claude Becker博士(claude.becker@bio.lmu.de），同时提交您的LSM申请。
参考文献：
Ramos Cruz，D.，Troyee，D.，Becker，C.（2021）植物-有机体相互作用中的表观遗传学。Curr Opin Plant Biol，61:102060。DOI:10.1016/j.bi.2021.102060
Wibowo，A.*，Becker，C.*，Durr，J.，Price，J.，Spaepen，S.，Hilton，S.，Putra，H.，Papareddy，R.，Saintain，Q.，Harvey，S.，Bending，G.D.，Schulze Lefert，P.，Weigel，D.，Gutierrez-Marcos，J.（2018）植物无性繁殖过程中器官特异性表观遗传标记的部分维持导致可遗传表型变异。PNAS，115:E9145-9152。https://doi.org/10.1073/pnas.1805371115LUDWIG-MXIMILIANS-UNIVERSITÉT MÜNCHEN Seite|2
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研究组网站：
https://www.genetik.bio.lmu.de/research/becker/research/index.html
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