Pflanzen sind sesshaft und müssen, um zu überleben, schnell auf äußere Reize reagieren und sich anpassen können, z. B. auf Veränderungen der Lichtintensität, der Wasserverfügbarkeit oder als Reaktion auf Verwundungen.
Die lokale Wahrnehmung eines Reizes löst in der Regel eine reizspezifische Reaktion sowie die Erzeugung von mobilen Signalen aus. Diese Signale können an entfernte Teile der Pflanze übertragen werden, die den ursprünglichen Reiz nicht erhalten haben, und dienen dazu, diese Organe auf eine bevorstehende Bedrohung oder einen Stress vorzubereiten. Die Signalübertragung kann auf chemischem, elektrischem oder hydraulischem Weg - oder einer Kombination davon - erfolgen.  Erstaunlicherweise können unterschiedliche Arten von Reizen durch dieselben Signale "kodiert" werden und dennoch zu spezifischen Anpassungen an den Reiz führen.

Aus diesem Szenario ergeben sich zwei grundlegende Fragen:

1. Was bestimmt die Spezifität eines Reizes?
2. Auf welchen molekularen und strukturellen Grundlagen beruht die pflanzliche Signalübertragung, z.B., als Reaktion auf Insektenfraß?

Mein Team versucht, diese Fragen auf (elektro-)physiologischer, biochemischer und genetischer Ebene in Arabidopsis, Hefe und Moos zu beantworten. Die dabei eingesetzten Methoden und Technologien umfassen, u.a., Blattberflächen-Potenzialmessungen, genetisch kodierte Biosensoren, Optogenetik, Proteinextraktion und -aufreinigung, cryoET und Metabolomics.