Jamali Jaghdani, S., Jahns, P. & Tränkner, M. (2021): The impact of magnesium deficiency on photosynthesis and photoprotection in Spinacia oleracea. Plant Stress, 2, 100040; https://doi.org/10.1016/j.stress.2021.100040.
Institut
Juniorprofessorin Dr. Merle Tränkner
Dr. Merle Tränkner war von Juni 2017 bis Mai 2021 Juniorprofessorin für „Applied Plant Nutrition“ am IAPN und an der Fakultät für Agrarwissenschaften der Universität Göttingen. Neben Forschung und Lehre umfasste ihre Professur die Leitung der wissenschaftlichen Nachwuchsgruppe am IAPN. Zudem war sie am Institut maßgeblich an der Gestaltung des Wissensaustauschs – unter anderem in Form interdisziplinärer Veranstaltungen – beteiligt.
Forschen zu Magnesium: Photoprotektion und Wassernutzungseffizienz
Juniorprofessorin Dr. Merle Tränkner (Foto: IAPN)
In ihrer Forschungsarbeit griff Merle Tränkner weiterführende Fragen auf, die sich aus ihrem Promotionsvorhaben ergeben hatten. „Hier hatte ich mich vor allem auf den Pflanzennährstoff Magnesium (Mg) konzentriert, der viele Funktionen in der Photosynthese hat. Zwei resultierende Fragestellungen werden nun intensiv erforscht“, erklärte Merle Tränkner. „Bei Mg-Mangel können Pflanzenzellen die von ihnen aufgenommene Lichtenergie nicht mehr ausreichend in Zucker umwandeln. Es kommt dadurch zu überschüssiger Energie, die die Bildung zellschädigender freier Sauerstoffradikale begünstigt. Pflanzen haben Mechanismen zur Photoprotektion – zum Schutz vor den schädlichen Wirkungen zu starker Lichtintensität – entwickelt. Diese Mechanismen zu untersuchen ist ein Fokus meiner derzeitigen Forschung.“
Ein zweiter Schwerpunkt war Wassernutzungseffizienz. „Während meiner Promotion“, so Merle Tränkner, „konnte ich nachweisen, dass Mg die Wassernutzungseffizienz verändert. Jetzt arbeite ich im Team mit den Wissenschaftlern am IAPN daran, herauszufinden, wie dies geschieht.“
Lehre am IAPN: Theorie und Praxis in Interaktion
Aktuelle Forschungsergebnisse und -methoden flossen unmittelbar in die Lehrveranstaltungen von Juniorprofessorin Merle Tränkner ein. Sowohl der von ihr angebotene Bachelorkurs als auch ihr Mastermodul waren interaktiv aufgebaut und verbanden die Theorie mit der Praxis. Aus Sicht der Juniorprofessorin sollten sich Vorlesungen nicht nur darauf fokussieren, den Studierenden in Fülle Faktenwissen zu vermitteln: „Sie sollten dazu beitragen, dass Studierende ein Verstehen entwickeln, das sie zum Abstrahieren befähigt, davon werden sie langfristig profitieren. Die Teilnehmenden in meinen Kursen sind sehr wissbegierig und hoch motiviert, das motiviert mich wiederum sehr,“ sagte Merle Tränkner.
Dr. Merle Tränkner war im Juni 2017 zur Juniorprofessorin berufen worden. Zuvor hatte sie von Oktober 2012 bis Dezember 2016 am IAPN promoviert. In dieser Zeit erforschte sie insbesondere den Einfluss von Mg, Stickstoff und Kalium auf die Wassernutzungseffizienz von Weizen, Gerste und Tabak. Außerdem arbeitete sie mit einem Multi-sensing-Ansatz, der es erlaubt, mit Hilfe von Thermografie, Chlorophyllfluoreszenz, Gaswechsel-Messungen sowie 13C-Analysen die Effekte von Trockenstress und Nährstoffmangel von Kulturpflanzen zu bewerten.
Merle Tränkner hatte 2010 ihren Bachelor in Agrarwissenschaften an der Universität Göttingen abgeschlossen und im Anschluss den Master im Studiengang „Sustainable International Agriculture“ absolviert.
Veröffentlichungen
Publikationen in begutachteten Zeitschriften und begutachteten Tagungsbänden.
Hou, W.; Tränkner, M.; Lu, J.; Yan, J.; Huang, S.; Ren, T.; Cong, R. & Li, X. (2020) Diagnosis of nitrogen nutrition in rice leaves influenced by potassium levels. Frontiers in Plant Science, doi.org/10.3389/fpls.2020.00165.
Jamali Jaghdani, S.; Jahns, P. & Tränkner, M. (2020): Mg deficiency induces photo-oxidative stress primarily by limiting CO2 assimilation and not by limiting photosynthetic light utilization. Plant Science, doi.org/10.1016/j.plantsci.2020.110751.
Nogueira, A.F. Jr.; Tränkner, M.; Ribeiro, R.V.; von Tiedemann, A. & L. Amorim (2020) Photosynthetic cost associated with inducible defenses to Plasmopara viticola in grapevine. Frontiers in Plant Science - Plant Microbe Interactions, doi.org/10.3389/fpls.2020.00235.
Suriyagoda, L.; Tränkner, M. & Dittert, K. (2020) Effects of potassium nutrition and water availability on iron toxicity of rice at seedling stage. Journal of Plant Nutrition, 43, 2350-2367, doi.org/10.1080/01904167.2020.1771578.
Hauer-Jákli, M. & Tränkner, M. (2019): Critical leaf magnesium thresholds and the impact of magnesium on plant growth and photo-oxidative defense: A systematic review and meta-analysis from 70 years of research. Frontiers in Plant Science, doi: 10.3389/fpls.2019.00766.
Hou, W.; Tränkner, M.; Lu, J.; Yan, J.; Huang,S.; Ren, T.; Cong, R. & Li, X. (2019): Interactive effects of nitrogen and potassium on photosynthesis and photosynthetic nitrogen allocation of rice leaves. BMC Plant Biology, doi: 10.1186/S12870-019-1894-8.
Tränkner, M. & Jamali Jaghdani, S. (2019) Minimum magnesium concentrations for photosynthetic efficiency in wheat and sunflower seedlings. Journal of Plant Physiology and Biochemistry 144, 234-243. doi: 10.1016/j.plaphy.2019.09.040.
Tränkner, M.; Tavakol, E. & Jákli, B. (2018): Functioning of potassium and magnesium in photosynthesis, photosynthate translocation and photoprotection. Physiol. Plantarum, 163, 414-431.
Jákli, B.; Tavakol, E.; Tränkner, M.; Senbayram, M. & Dittert, K. (2017) Quantitative limitations to photosynthesis in K deficient sunflower and their implications on water-use efficiency. Journal of Plant Physiology 209, 20-30.
Jákli, B.; Tränkner, M.; Senbayram, M. & Dittert, K. (2016): Adequate supply of potassium improves plant water-use efficiency but not leaf water-use efficiency of spring wheat. J. Plant Nutr. Soil Sci. 179, 733-745.
Tränkner, M.; Jákli, B.; Tavakol, E.; Geilfus, C.M.; Cakmak, I.; Dittert, K. & Senbayram, M. (2016) Magnesium deficiency decreases biomass water-use efficiency and increases leaf water-use efficiency and oxidative stress in barley plants. Plant Soil 406, 409-423.
Senbayram, M.; Tränkner, M.; Dittert, K. & Brück, H. (2015) Daytime leaf water use efficiency does not explain the relationship between plant N status and biomass water-use efficiency of tobacco under non-limiting water supply. J. Plant Nutr. Soil Sci. 178, 682-692.
Cabeza, R.A.; Lingner, A.; Liese, R.; Sulieman, S.; Senbayram, M.; Tränkner, M.; Dittert, K. & Schulze, J. (2014) The activity of nodules of the supernodulating mutant Mt(sunn) is not limited by photosynthesis under optimal growth conditions, 5. International Journal of Molecular Sciences 15, 6031-6045.
Senbayram, M.; Tränkner, M.; Dittert, K. & Brück, H. (2013) Nitrogen supply enhances intrinsic but not biomass water use efficiency. In XVII. International Plant Nutrition Colloquium and Boron Satellite Meeting Proceedings Book. pp. 477-479. Sabanci University, Istanbul.
Tränkner, M. (2019) Critical Leaf Magnesium Thresholds for Plant Growth: A systematic review and meta-analysis from 70 years of research. Annual Meeting of the German Society of Plant Nutrition (DGP), September 25th – 27th, Berlin, Germany.
Tränkner, M. (2018) Keynote Speaker: Magnesium nutrition and photoprotection in plants. The 3rd International Symposium on Magnesium, November 25th - 28th, Guangzhou, China.
Jákli, B.; Tavakol, E.; Tränkner, M. & Dittert, K. (2017) Restricted CO2 diffusion through the leaf mesophyll and not stomatal regulation limits photosynthesis in K deficient sunflower. International Plant Nutrition Colloquium (IPNC), August 21st – 24th, Copenhagen, Denmark.
Jákli, B.; Tränkner, M.; Tavakol, E. & Dittert, K. (2017) Restricted CO2 diffusion through the leaf mesophyll and not stomatal regulation limits photosynthesis in K deficient crop plants. Frontiers of Potassium, January 25th – 27th, Rome, Italy.
Tränkner, M.; Tavakol, E.; Jákli, B. & Dittert, K. (2017) Photoprotective responses and PSII functionality under Mg deficiency. XVIII. International Plant Nutrition Colloquium (IPNC), August 21st – 24th, Copenhagen, Denmark.
Jákli, B.; Senbayram, M.; Tränkner, M.; Tavakol, E. & Dittert, K. (2015) Der Einfluss von Kalium auf die Wassernutzungseffizienz von Weizen – vom einzelnen Blatt zur gesamten Pflanze. International Conference of the German Society of Plant Nutrition (DGP), September 17th – 18th, Göttingen, Germany.
Jákli, B.; Senbayram, M.; Tränkner, M.; Tavakol, E. & Dittert, K. (2015) The role of potassium in optimizing water-use efficiency and drought adaptation - from single leaves to whole plants. 45th Annual Meeting of the Ecological Society of Germany, Austria and Switzerland (GfÖ), August 31st – September 04th, Göttingen, Germany.
Tränkner, M.; Jákli, B.; Tavakol, E.; Dittert, K. & Senbayram, M. (2014) Magnesium deficient barley plants have lower biomass water-use efficiency and increased sensitivity to excess light energy. 2nd Magnesium Symposium, November 4th – 6th, São Paulo, Brazil.
Cabrita, P., Tränkner, M. (2021): Effect of magnesium on nitrogen uptake and crop yield in spelt (Triticum spelta L.) using remote sensing methods. Annual Meeting of the German Society of Plant Nutrition (DGP)-Online. September 22nd-24th, Kiel, Germany.
Jamali Jaghdani, S., Jahns, P. & Tränkner, M. (2021): The impact of magnesium deficiency on photosynthesis and photoprotection in spinach. Annual Meeting of the German Society of Plant Nutrition (DGP)-Online. September 22nd-24th, Kiel, Germany.
Jamali Jaghdani, S. & Tränkner, M. (2020): Influence of magnesium on photosynthesis and photoprotection in barley. Molecular Biology of Plants (MBP), February 11th-14th, Maria in der Aue, Wermelskirchen, Germany.
Cabrita, P.; Elm, C.; Erasmi, S. & Tränkner, M. (2019): Study of Crop Response to Magnesium Fertilization through Remote Sensing Methods. Annual Meeting of the German Society of Plant Nutrition (DGP), September 25th – 27th, Berlin, Germany.
Jamali Jaghdani, S. & Tränkner, M. (2019): Influence of Magnesium on photosynthesis and photoprotection in Hordeum vulgare L. Annual Meeting of the German Society of Plant Nutrition (DGP), September 25th – 27th, Berlin, Germany.
Turcios, A. & Tränkner, M. (2019): Importance of potassium for quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) cultivated under moderate saline conditions. Annual Meeting of the German Society of Plant Nutrition (DGP), September 25th – 27th, Berlin, Germany.
Hauer-Jákli, M. & Tränkner, M. (2018): A Meta-analysis Study on the Effects of Mg on Photosynthesis and Plant Growth. The 3rd International Symposium on Magnesium, November 25th -28th, Guangzhou, China.
Jamali Jaghdani, S. & Tränkner, M. (2018): Minimum magnesium supply and its effect on photosynthetic activities in Triticum aestivum and Helianthus annuus. International Conference of the German Society of Plant Nutrition (DGP), September 13th – 14th, Osnabrück, Germany.
Albers, J. & Tränkner, M. (2017) Is Beta vulgaris able to fully recover from Mg deficiency in young growth stages after resupply? XVIII. International Plant Nutrition Colloquium (IPNC), August 21st – 24th, Copenhagen, Denmark.
Tränkner, M.; Senbayram, M.; Jákli, B.; Halicki, S.; Dittert, K. & Zörb, C. (2017) Comparative Study on Proteome Changes in Response to Potassium Deficiency and Drought in Triticum aestivum Roots. Frontiers of Potassium Science Conference, January 25th – 27th, Rome, Italy.
Tränkner, M.; Tavakol, E.; Dittert, K. & Senbayram, M. (2015) Photoprotective reactions of Mg deficient barley plants. International Conference of the German Society of Plant Nutrition (DGP), September 17th – 18th, Göttingen, Germany.
Jákli, B.; Tränkner, M. & Senbayram, M. (2014) Effects of potassium deficiency on water use efficiency of Triticum aestivum. International Conference of the German Society of Plant Nutrition (DGP), September 10th – 12th, Halle (Saale), Germany.
Tavakol, E.; Tränkner, M.; Jákli, B.; Dittert, K. & Senbayram, M. (2014) Adequate K supply enhances tolerance to drought situations via optimized NPQ and antioxidant activity in spring wheat. International Conference of the German Society of Plant Nutrition (DGP), September 10th – 12th, Halle (Saale), Germany.
Tränkner, M.; Tavakol, E.; Dittert, K. & Senbayram, M. (2014) Adequate magnesium supply increases biomass water-use efficiency and mitigates effects of excess light energy in barley. International Conference of the German Society of Plant Nutrition (DGP), September 10th – 12th, Halle (Saale), Germany.
Senbayram, M.; Tränkner, M.; Dittert, K. & Brueck, H. (2013) Nitrogen supply enhances intrinsic but not biomass water use efficiency. XVII. International Plant Nutrition Colloquium (IPNC), August 19th – 22nd, Istanbul, Turkey.
Tränkner, M. (2017) Magnesium, potassium and nitrogen deficiency-induced responses of crops and their impact on water-use efficiency. 1st ed. Cuvillier Verlag, Göttingen. ISBN 978-3-7369-9536-9. eISBN 978-3-7369-8536-0.
