Dr. Stephanie Socher

Dr. Stephanie Socher
Senior Scientist, Kustodin

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Projekte:

Unsterbliche Titanen: besitzt die Titanenwurz eine keimbahn?


Laufzeit: 01.01.2021-31.12.2023
Dr. Anja Hörger, Dr. Stephanie Socher, Danae Laina MSc
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Blüte der Titanenwurz (Foto: S. Haigermoser).

Bei der Fortpflanzung übertragen Organismen genetisches Material an ihre Nachkommen. Das betrifft auch Mutationen, die jeder Organismus mit der Zeit anreichert. Handelt es sich dabei um schädliche Mutationen, kann dies schwerwiegende Konsequenzen für das Überleben der Nachkommen haben. 

In den meisten Tierarten hat sich daher eine Keimbahn, eine Zelllinie mit reduzierter Mutationsrate, entwickelt, die die Anzahl an Mutationen, die an die Nachkommen übertragen werden, reduziert. Lange galt es als erwiesen, dass Pflanzen hingegen keine Keimbahn besitzen und ihre Geschlechtszellen einen Großteil der Mutationen, die im vegetativen Gewebe auftreten, enthalten und diese dann auch an die Nachkommen weitergeben. Neueste Studien an kurzlebigen Pflanzenarten, wie z.B. der Ackerschmalwand oder Tomaten, widersprechen dieser Ansicht. Es ist allerdings noch unklar, ob die vermeintliche Keimbahn in allen und besonders auch in langlebigen Pflanzenarten zu finden ist. Der Grund dafür liegt darin, dass Mutationsraten allgemein gering sind und man mehrere Generationen abwarten müsste, um signifikante Unterschiede zwischen verschiedenen Zelllinien zu erkennen. Bei langlebigen Pflanzen, die in der Regel auch lange Generationszeiten haben, wäre dies schwer machbar.
In unserem Projekt möchten wir zur Auflösung dieser Kontroverse beitragen und untersuchen, ob eine Keimbahn in langlebigen Pflanzen existiert. Unser Modellsystem, Amorphophallus titanum Becc., die Titanenwurz, bringt den größten unverzweigten Blütenstand im Pflanzenreich hervor. Die Titanenwurz ist in den Urwäldern der indonesischen Insel Sumatra beheimatet und wird seit 1878 in Botanischen Gärten weltweit kultiviert. Während der Blüte wächst der Blütenstand in sehr kurzer Zeit zu seiner vollen Größe, bis zu drei Metern, aus. Nach einer Wachstumsphase von nur 25-46 Tagen ist diese Größe erreicht und die Pflanze blüht für zwei Tage. Während der Blüte verströmt sie einen extremen Aasgeruch, der Bestäuber anlockt. Die Blüte der Titanenwurz ist spektakulär, da die Kultivierung der Pflanze anspruchsvoll ist und Blühereignisse selten und schwer vorhersagbar  sind.  
Wir werden das beschleunigte Wachstum während der Entwicklung des Blütenstands nutzen, um die Mutationsraten in Zelllinien mit vegetativen bzw. reproduktiven Funktionen zu bestimmen. Dazu wollen wir das Genom verschiedener Gewebearten von einzelnen Pflanzen während der Blüte vergleichen. Wir erwarten, dass die Anzahl an Zellteilungen im Blütenstand nach der extremen Wachstumsphase vergleichbar ist mit der Zahl an Zellteilungen nach mehreren Generationen und verwenden A. titanum daher als natürliches Modellsystem für eine erhöhte Mutationsrate.
Unsere Vergleiche werden einen direkten Hinweis auf die Existenz einer Keimbahn in A. titanum liefern. Zudem wird das erste Genom dieser faszinierenden Pflanzenart entschlüsselt, welches dann als Grundlage für weitere Forschungsfragen dienen kann, unter anderem zur Entschlüsselung des Gigantismus bei Pflanzen.
Gefördert von:
1000-Ideen-Programm,
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Probennahme an einer blühenden Titanenwurz im Palmengarten Frankfurt (Foto: R. Fuchs).

Publikationen:
U. Ruprecht, S.A Socher, S.Dötterl Unexpected occurrence of Cladosporium spp. on the inner side of the spathe of the titan arum, Amorphophallus titanum. Acta Mycologica (In Press)
 J. Müller, S. Boch, D. Prati, S.A. Socher, U. Pommer, D. Hessenmöller, P. Schall, E.D. Schulze, M. Fischer, Effects of forest management on bryophyte species richness in Central European forests, Forest Ecology and Management 432 (2019) 850–859. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2018.10.019.
  V. Busch, V.H. Klaus, C. Penone, D. Schäfer, S. Boch, D. Prati, J. Müller, S.A. Socher, Ü. Niinemets, J. Peñuelas, N. Hölzel, M. Fischer, T. Kleinebecker, V. Busch, V.H. Klaus, C. Penone, D. Schäfer, S. Boch, D. Prati, J. Müller, S.A. Socher, Ü. Niinemets, J. Peñuelas, N. Hölzel, M. Fischer, T. Kleinebecker, Nutrient stoichiometry and land use rather than species richness determine plant functional diversity, Ecology and Evolution 8 (2018) 601–616. https://doi.org/10.1002/ece3.3609.
  N.K. Simons, T. Lewinsohn, N. Blüthgen, F. Buscot, S. Boch, R. Daniel, M.M. Gossner, K. Jung, K. Kaiser, J. Müller, D. Prati, S.C. Renner, S.A. Socher, I. Sonnemann, C.N. Weiner, M. Werner, T. Wubet, S. Wurst, W.W. Weisser, Contrasting effects of grassland management modes on species-abundance distributions of multiple groups, Agriculture, Ecosystems & Environment 237 (2017) 143–153. https://doi.org/10.1016/j.agee.2016.12.022.
  M.M. Gossner, T.M. Lewinsohn, T. Kahl, F. Grassein, S. Boch, D. Prati, K. Birkhofer, S.C. Renner, J. Sikorski, T. Wubet, H. Arndt, V. Baumgartner, S. Blaser, N. Blüthgen, C. Börschig, F. Buscot, T. Diekötter, L.R. Jorge, K. Jung, A.C. Keyel, A.-M. Klein, S. Klemmer, J. Krauss, M. Lange, J. Müller, J. Overmann, E. Pašalić, C. Penone, D.J. Perović, O. Purschke, P. Schall, S.A. Socher, I. Sonnemann, M. Tschapka, T. Tscharntke, M. Türke, P.C. Venter, C.N. Weiner, M. Werner, V. Wolters, S. Wurst, C. Westphal, M. Fischer, W.W. Weisser, E. Allan, Land-use intensification causes multitrophic homogenization of grassland communities, Nature 540 (2016) 266–269. https://doi.org/10.1038/nature20575.
  R. Havinga, A. Kool, F. Achille, J. Bavcon, C. Berg, C. Bonomi, M. Burkart, D. de Meyere, J.’t. Hart, M. Havström, P. Keßler, B. Knickmann, N. Köster, R. Martinez, H. Ostgaard, B. Ravnjak, A.-C. Scheen, P. Smith, P. Smith, S.A. Socher, V. Vange, The Index Seminum Seeds of change for seed exchange, Taxon 65 (2016) 333–336. https://doi.org/10.12705/652.9.
 S. Soliveres, P. Manning, D. Prati, M.M. Gossner, F. Alt, H. Arndt, V. Baumgartner, J. Binkenstein, K. Birkhofer, S. Blaser, N. Blüthgen, S. Boch, S. Böhm, C. Börschig, F. Buscot, T. Diekötter, J. Heinze, N. Hölzel, K. Jung, V.H. Klaus, A.-M. Klein, T. Kleinebecker, S. Klemmer, J. Krauss, M. Lange, E.K. Morris, J. Müller, Y. Oelmann, J. Overmann, E. Pašalić, S.C. Renner, M.C. Rillig, H.M. Schaefer, M. Schloter, B. Schmitt, I. Schöning, M. Schrumpf, J. Sikorski, S.A. Socher, E.F. Solly, I. Sonnemann, E. Sorkau, J. Steckel, I. Steffan-Dewenter, B. Stempfhuber, M. Tschapka, M. Türke, P. Venter, C.N. Weiner, W.W. Weisser, M. Werner, C. Westphal, W. Wilcke, V. Wolters, T. Wubet, S. Wurst, M. Fischer, E. Allan, Locally rare species influence grassland ecosystem multifunctionality, Philos. Trans. R. Soc. Lond. ,. B,. Biol. Sci. 371 (2016). https://doi.org/10.1098/rstb.2015.0269.
  S. Soliveres, F. van der Plas, P. Manning, D. Prati, M.M. Gossner, S.C. Renner, F. Alt, H. Arndt, V. Baumgartner, J. Binkenstein, K. Birkhofer, S. Blaser, N. Blüthgen, S. Boch, S. Böhm, C. Börschig, F. Buscot, T. Diekötter, J. Heinze, N. Hölzel, K. Jung, V.H. Klaus, T. Kleinebecker, S. Klemmer, J. Krauss, M. Lange, E.K. Morris, J. Müller, Y. Oelmann, J. Overmann, E. Pašalić, M.C. Rillig, H.M. Schaefer, M. Schloter, B. Schmitt, I. Schöning, M. Schrumpf, J. Sikorski, S.A. Socher, E.F. Solly, I. Sonnemann, E. Sorkau, J. Steckel, I. Steffan-Dewenter, B. Stempfhuber, M. Tschapka, M. Türke, P.C. Venter, C.N. Weiner, W.W. Weisser, M. Werner, C. Westphal, W. Wilcke, V. Wolters, T. Wubet, S. Wurst, M. Fischer, E. Allan, Biodiversity at multiple trophic levels is needed for ecosystem multifunctionality, Nature 536 (2016) 456–459. https://doi.org/10.1038/nature19092.
  P. Manning, M.M. Gossner, O. Bossdorf, E. Allan, Y.-Y. Zhang, D. Prati, N. Blüthgen, S. Boch, S. Böhm, C. Börschig, N. Hölzel, K. Jung, V.H. Klaus, A.M. Klein, T. Kleinebecker, J. Krauss, M. Lange, J. Müller, E. Pašalić, S.A. Socher, M. Tschapka, M. Türke, C. Weiner, M. Werner, S. Gockel, A. Hemp, S.C. Renner, K. Wells, F. Buscot, E.K.V. Kalko, K.E. Linsenmair, W.W. Weisser, M. Fischer, Grassland management intensification weakens the associations among the diversities of multiple plant and animal taxa, Ecology 96 (2015) 1492–1501. https://doi.org/10.1890/14-1307.1.
 S. Soliveres, F.T. Maestre, W. Ulrich, P. Manning, S. Boch, M.A. Bowker, D. Prati, M. Delgado-Baquerizo, J.L. Quero, I. Schöning, A. Gallardo, W. Weisser, J. Müller, S.A. Socher, M. García-Gómez, V. Ochoa, E.-D. Schulze, M. Fischer, E. Allan, S. Soliveres, F.T. Maestre, W. Ulrich, P. Manning, S. Boch, M.A. Bowker, D. Prati, M. Delgado-Baquerizo, J.L. Quero, I. Schöning, A. Gallardo, W. Weisser, J. Müller, S.A. Socher, M. García-Gómez, V. Ochoa, E.-D. Schulze, M. Fischer, E. Allan, Intransitive competition is widespread in plant communities and maintains their species richness, Ecology Letters 18 (2015) 790–798. https://doi.org/10.1111/ele.12456.
  E. Allan, O. Bossdorf, C.F. Dormann, D. Prati, M.M. Gossner, T. Tscharntke, N. Blüthgen, M. Bellach, K. Birkhofer, S. Boch, S. Böhm, C. Börschig, A. Chatzinotas, S. Christ, R. Daniel, T. Diekötter, C. Fischer, T. Friedl, K. Glaser, C. Hallmann, L. Hodac, N. Hölzel, K. Jung, A.M. Klein, V.H. Klaus, T. Kleinebecker, J. Krauss, M. Lange, E.K. Morris, J. Müller, H. Nacke, E. Pasalic, M.C. Rillig, C. Rothenwöhrer, P. Schall, C. Scherber, W. Schulze, S.A. Socher, J. Steckel, I. Steffan-Dewenter, M. Türke, C.N. Weiner, M. Werner, C. Westphal, V. Wolters, T. Wubet, S. Gockel, M. Gorke, A. Hemp, S.C. Renner, I. Schöning, S. Pfeiffer, B. König-Ries, F. Buscot, K.E. Linsenmair, E.-D. Schulze, W.W. Weisser, M. Fischer, Interannual variation in land-use intensity enhances grassland multidiversity, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 111 (2014) 308–313. https://doi.org/10.1073/pnas.1312213111.
 M.M. Gossner, E. Pašalić, M. Lange, P. Lange, S. Boch, D. Hessenmöller, J. Müller, S.A. Socher, M. Fischer, E.-D. Schulze, W.W. Weisser, Differential responses of herbivores and herbivory to management in temperate European beech, PLoS ONE 9 (2014) e104876. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0104876.
N. Herold, I. Schöning, J. Gutknecht, F. Alt, S. Boch, J. Müller, Y. Oelmann, S.A. Socher, W. Wilcke, T. Wubet, M. Schrumpf, Soil property and management effects on grassland microbial communities across a latitudinal gradient in Germany, Applied Soil Ecology 73 (2014) 41–50. https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2013.07.009.
  M. Lange, M. Türke, E. Pašalić, S. Boch, D. Hessenmöller, J. Müller, D. Prati, S.A. Socher, M. Fischer, W.W. Weisser, M.M. Gossner, Effects of forest management on ground-dwelling beetles (Coleoptera; Carabidae Staphylinidae ) in Central Europe are mainly mediated by changes in forest structure, Forest Ecology and Management 329 (2014) 166–176. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2014.06.012.
  E.K. Morris, T. Caruso, F. Buscot, M. Fischer, C. Hancock, T.S. Maier, T. Meiners, C. Müller, E. Obermaier, D. Prati, S.A. Socher, I. Sonnemann, N. Wäschke, T. Wubet, S. Wurst, M.C. Rillig, Choosing and using diversity indices: insights for ecological applications from the German Biodiversity Exploratories, Ecology and Evolution 4 (2014) 3514–3524. https://doi.org/10.1002/ece3.1155.
  N.K. Simons, M.M. Gossner, T.M. Lewinsohn, S. Boch, M. Lange, J. Müller, E. Pašalić, S.A. Socher, M. Türke, M. Fischer, W.W. Weisser, Resource-mediated indirect effects of grassland management on arthropod diversity, PLoS ONE 9 (2014) e107033. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0107033.
 L. Weiss, H. Pfestorf, F. May, K. Körner, S. Boch, M. Fischer, J. Müller, D. Prati, S.A. Socher, F. Jeltsch, Grazing response patterns indicate isolation of semi-natural European grasslands, Oikos 123 (2014) 599–612. https://doi.org/10.1111/j.1600-0706.2013.00957.x.
  S. Boch, D. Prati, J. Müller, S. Socher, H. Baumbach, F. Buscot, S. Gockel, A. Hemp, D. Hessenmöller, E.K.V. Kalko, K.E. Linsenmair, S. Pfeiffer, U. Pommer, I. Schöning, E.-D. Schulze, C. Seilwinder, W.W. Weisser, K. Wells, M. Fischer, High plant species richness indicates management-related disturbances rather than the conservation status of forests, Basic and Applied Ecology 14 (2013) 496–505. https://doi.org/10.1016/j.baae.2013.06.001.
  V.H. Klaus, N. Hölzel, S. Boch, J. Müller, S.A. Socher, D. Prati, M. Fischer, T. Kleinebecker, Direct and indirect associations between plant species richness and productivity in grasslands: Regional differences preclude simple generalization of productivity-biodiversity relationships, Preslia 85 (2013) 97–112.
  V.H. Klaus, T. Kleinebecker, D. Prati, M.M. Gossner, F. Alt, S. Boch, S. Gockel, A. Hemp, M. Lange, J. Müller, Y. Oelmann, E. Pašalić, S.C. Renner, S.A. Socher, M. Türke, W.W. Weisser, M. Fischer, N. Hölzel, Does organic grassland farming benefit plant and arthropod diversity at the expense of yield and soil fertility?, Agriculture, Ecosystems & Environment 177 (2013) 1–9. https://doi.org/10.1016/j.agee.2013.05.019.
  H. Pfestorf, L. Weiß, J. Müller, S. Boch, S.A. Socher, D. Prati, I. Schöning, W. Weisser, M. Fischer, F. Jeltsch, Community mean traits as additional indicators to monitor effects of land-use intensity on grassland plant diversity, Perspectives in Plant Ecology, Evolution and Systematics 15 (2013) 1–11. https://doi.org/10.1016/j.ppees.2012.10.003.
S.A. Socher, D. Prati, S. Boch, J. Müller, H. Baumbach, S. Gockel, A. Hemp, I. Schöning, K. Wells, F. Buscot, E.K.V. Kalko, K.E. Linsenmair, E.-D. Schulze, W.W. Weisser, M. Fischer, Interacting effects of fertilization, mowing and grazing on plant species diversity of 1500 grasslands in Germany differ between regions, Basic and Applied Ecology 14 (2013) 126–136. https://doi.org/10.1016/j.baae.2012.12.003.
  E. Solly, I. Schöning, S. Boch, J. Müller, S.A. Socher, S.E. Trumbore, M. Schrumpf, Mean age of carbon in fine roots from temperate forests and grasslands with different management, Biogeosciences 10 (2013) 4833–4843. https://doi.org/10.5194/bg-10-4833-2013.
 N. Blüthgen, C.F. Dormann, D. Prati, V.H. Klaus, T. Kleinebecker, N. Hölzel, F. Alt, S. Boch, S. Gockel, A. Hemp, J. Müller, J. Nieschulze, S.C. Renner, I. Schöning, U. Schumacher, S.A. Socher, K. Wells, K. Birkhofer, F. Buscot, Y. Oelmann, C. Rothenwöhrer, C. Scherber, T. Tscharntke, C.N. Weiner, M. Fischer, E.K.V. Kalko, K.E. Linsenmair, E.-D. Schulze, W.W. Weisser, A quantitative index of land-use intensity in grasslands: Integrating mowing, grazing and fertilization, Basic and Applied Ecology 13 (2012) 207–220. https://doi.org/10.1016/j.baae.2012.04.001.
 V.H. Klaus, T. Kleinebecker, S. Boch, J. Müller, S.A. Socher, D. Prati, M. Fischer, N. Hölzel, NIRS meets Ellenberg’s indicator values: Prediction of moisture and nitrogen values of agricultural grassland vegetation by means of near-infrared spectral characteristics, Ecological Indicators 14 (2012) 82–86. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2011.07.016.
  S.A. Socher, D. Prati, S. Boch, J. Müller, V.H. Klaus, N. Hölzel, M. Fischer, Direct and productivity-mediated indirect effects of fertilization, mowing and grazing on grassland species richness, J Ecol 100 (2012) 1391–1399. https://doi.org/10.1111/j.1365-2745.2012.02020.x.
  M. Türke, K. Andreas, M.M. Gossner, E. Kowalski, M. Lange, S. Boch, S.A. Socher, J. Müller, D. Prati, M. Fischer, R. Meyhöfer, W.W. Weisser, Are gastropods, rather than ants, important dispersers of seeds of myrmecochorous forest herbs?, Am. Nat. 179 (2012) 124–131. https://doi.org/10.1086/663195.
 K. Birkhofer, T. Diekötter, S. Boch, M. Fischer, J. Müller, S. Socher, V. Wolters, Soil fauna feeding activity in temperate grassland soils increases with legume and grass species richness, Soil Biology and Biochemistry 43 (2011) 2200–2207. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2011.07.008.
  E. Heinze, S. Boch, M. Fischer, D. Hessenmöller, B. Klenk, J. Müller, D. Prati, E.-D. Schulze, C. Seele, S. Socher, S. Halle, Habitat use of large ungulates in northeastern Germany in relation to forest management, Forest Ecology and Management 261 (2011) 288–296. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2010.10.022.
  V.H. Klaus, T. Kleinebecker, N. Hölzel, N. Blüthgen, S. Boch, J. Müller, S.A. Socher, D. Prati, M. Fischer, Nutrient concentrations and fibre contents of plant community biomass reflect species richness patterns along a broad range of land-use intensities among agricultural grasslands, Perspectives in Plant Ecology, Evolution and Systematics 13 (2011) 287–295. https://doi.org/10.1016/j.ppees.2011.07.001.