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Relationale Wachstumsgrammatiken als Basis für ein mehrskaliges metabolisches Strukturmodell der Gerste: Neue Techniken der Informatik für Functional-Structural Plant Models (FSPM)


Im Rahmen des Vorläuferprojekts wurde die formale Modellspezifikations-Sprache der Relationalen Wachstumsgrammatiken (Relational Growth Grammars, RGG) entwickelt, mit der interaktiven Software GroIMP (Growth Grammar Related Interactive Modelling Platform) operabel gemacht und an ersten Beispielen demonstriert. Da Formalismus und Software zunächst schrittweise ausgebaut und getestet werden mussten, waren diese Beispiele bisher auf sehr ausschnitthafte Modelle beschränkt. Um die Verwendbarkeit der RGG für biologisch relevante Struktur-Funktions-Modelle von Pflanzen unter Beweis zu stellen, ist ihr Einsatz für ein komplexeres, mehrskaliges Modell erforderlich: Aus der ehemaligen Forschergruppe "Virtual Crops" liegen am Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) erhobene Daten zum Stickstoffmetabolismus der Gerste in seinem Zusammenspiel mit Wachstum und Architekturentwicklung (ober- und unterirdisch) vor, welche für die Parametrisierung und Validierung eines solchen Modells genutzt werden sollen. Dieses Modell soll in enger Zusammenarbeit mit der Abteilung Molekulare Zellbiologie (Dr. H.-P. Mock) erstellt werden, wobei besonderes Augenmerk der Nutzerfreundlichkeit und dem Einsatz des Modells als Hilfsmittel zur Wissensorganisation und für Hypothesentests gilt. - Als Bestandteil eines solchen mehrskaligen Modells mit genetischen, metabolischen und Architektur-Komponenten soll das Gerstenmeristem mit dreidimensional modellierten Gewebetypen (Zellverbänden) spezifiziert und dynamisch modelliert werden; hierzu ist der RGG-Formalismus noch zu erweitern.
Einige Ergebnisse des Vorläuferprojekts werden auf der noch im Aufbau befindlichen Grogra / GroIMP-Seite dargestellt.
Siehe auch unser Poster.

Kooperationspartner:
Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) Gatersleben, Dr. G. Buck-Sorlin
IPK Gatersleben, Abteilung Molekulare Zellbiologie, Dr. Hans-Peter Mock
Universität Göttingen, Institut für Forstliche Biometrie und Informatik, Prof. Dr. Dr. h.c. B. Sloboda.

Beginn des Projekts: 15. 12. 2005
Dauer: 2 Jahre (verlängert durch zwischenzeitliche Vakanzen auf Projektstellen)
Ende des Projekts: 31. 12. 2008
Finanzierung: DFG
Das Vorläuferprojekt begann am 1. 4. 2002 und war Teil der DFG-Forschergruppe "Virtual Crops: Architektur- und prozessorientierte Modellierung und Visualisierung von Kulturpflanzenbeständen".
Das Projekt wird geleitet von Winfried Kurth.

Abschlussbericht


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Letzte Änderungen: 2. 2. 2009