Pflanzen können im Gegensatz zu Tieren ihren Standort nicht wechseln und sind deshalb noch stärker darauf angewiesen die Auswirkungen ungünstiger Umweltbedingungen durch geeignete Maßnahmen zu kompensieren. Eine Möglichkeit Stress zu mindern besteht in der Synthese von Sekundärmetaboliten, die Austrocknung vermindern (z.B. das Cutin der Kutikula), Toxine für Fraßfeinde (Glucosinolate) darstellen und viele andere Aufgaben erfüllen.

Einige dieser Metabolite sind in der Pflanze konstitutiv vorhanden, aber z.B. die volatilen Terpene von Arabidopsis thaliana mit denen ich mich beschäftige werden nur durch bestimmten Stress (z.B. Raupen der Art Plutella xylostella) induziert. Die biologische Funktion flüchtiger Terpene ist bisher noch unbekannt, allgemein stellen volatile Komponenten aber vermutlich u.a. eine Möglichkeit für Pflanzen dar mit ihrer Umwelt zu kommunizieren. So emittiert A.thaliana nach Infektion mit Pieris rapae ein Signal, das die Wespe Cotesia rubecula detektieren kann und bevorzugt infizierte Pflanzen aufsucht und dort den Herbivoren parasitiert, der daraufhin die Schädigung der Pflanze nur noch reduziert fortsetzen kann. Eine solche Beziehung zwischen Pflanze, Herbivor und Parasit des Herbivoren wird auch als tritrophisches System bezeichnet. Für den Menschen haben pflanzliche Terpene u.a. einen medizinischen Nutzen, so wird ein Diterpen aus Taxus bevifolia erfolgreich gegen Krebs eingesetzt.

Die Ereignisse vom Anlegen eines Stresses bis zur Emission der Terpene bilden den Schwerpunkt meiner Forschung. Die Fragestellungen richten sich auf beteiligte Phytohormone, Transkriptionsfaktoren, cis-Elemente und andere Elemente der Signaltransduktion. Das Methodenspektrum umfasst die Charakterisierung von Mutanten in Bezug auf eine veränderte Regulation der Terpenbiosynthese, Expressionsanalysen u.a. mit Hilfe der Array-Technolgie, und Promotoranalysen. Hierbei sollen vor allem die genetischen Ressourcen von A.thaliana zur Charakterisierung ausgenutzt werden. Das Thema bearbeite ich in Kooperation mit dem Max- Planck Institut für chemische Ökologie, wo bereits seid einigen Jahren die Terpenbiosynthese in A.thaliana analysiert wird.