Analyse der RNA-Akkumulierung von Glomus intraradices zur Untersuchung der Funktion und der Entwicklung der arbuskulären Mykorrhiza

Arbuskuläre Mykorrhizapilze (AM-Pilze) sind obligat biotrophe Wurzelsymbionten aus dem Reich der Glomeromycota und gehen mutualistische Interaktionen mit den meisten Landpflanzen ein. Über die molekularen Mechanismen der Biotrophie ist bisher wenig bekannt. Durch Suppressive Subtraktive Hybridisieru...

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Bibliographische Detailangaben
1. Verfasser: Waschke, Astrid
Beteiligte: Franken, Philipp (Dr.) (BetreuerIn (Doktorarbeit))
Format: Dissertation
Sprache:Deutsch
Veröffentlicht: Philipps-Universität Marburg 2007
Biologie
Schlagworte:
Online Zugang:PDF-Volltext
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Beschreibung
Zusammenfassung:Arbuskuläre Mykorrhizapilze (AM-Pilze) sind obligat biotrophe Wurzelsymbionten aus dem Reich der Glomeromycota und gehen mutualistische Interaktionen mit den meisten Landpflanzen ein. Über die molekularen Mechanismen der Biotrophie ist bisher wenig bekannt. Durch Suppressive Subtraktive Hybridisierungen und die Erstellung von cDNA-Banken sollten Hinweise auf mögliche regulatorische Prozesse gefunden werden. Aus der intraradikulären Phase des Modellorganismus Glomus intraradices konnten so jedoch nur zwei Fragmente isoliert werden. Diese gehörten zu Genen für ein Hitzeschockprotein und für eine Glyoxaloxidase, die eine Rolle bei der Degradierung von Lignin spielen könnte. Parallel sollten bereits bestehende cDNA-Banken von Genen, die in keimenden Sporen und im extraradikulären Myzel exprimiert sind, um neue Sequenzen erweitert werden. Dabei wurden bereits bekannte, aber auch eine Reihe unbekannter Gene identifiziert. Diese Gene kodierten für alle Elemente des Cytoskeletts, für Transkriptions- und Translationsfaktoren und für einige Transportproteine. Der Austausch an Nährstoffen stellt eines der wichtigsten Merkmale der arbuskulären Mykorrhiza dar. So steigert die Besiedelung der Wurzel mit einem AM-Pilz den Phosphatgehalt im Spross der Pflanze. Unter den näher untersuchten Genen kodierte eines für ein regulatorisches Protein der Phospataufnahme. Dieses zeigte ein ähnliches Expressionsmuster wie der schon bekannte pilzliche Phosphattransporter. Als Nährstoffquelle des Pilzes dienen die von der Pflanze bereitgestellten Kohlenhydrate. Die Analysen der Expression von Genen des pilzlichen Kohlenhydratmetabolismuses im Verlauf dieser Arbeit bestätigten und ergänzten bisherige physiologische Studien. Die RNA-Akkumulierungsmuster in Wurzel- und Topfkulturen unter Verwendung transgener Pflanzen und einer natürlichen Mutante wiesen auf komplexe Regulationsmechanismen des pilzlichen Stoffwechsels hin. AM-Pilze verbessern nicht nur die Nährstoffaufnahme, sie erhöhen auch die Toleranz z.B. gegen Schwermetalle. In älteren und den während dieser Arbeit neu erstellten cDNA-Banken ließen sich Gene für Glutathion-Transferasen isolieren. Die durchgeführten Expressionsstudien wiesen auf eine mögliche Beteiligung der Genfamilie an der Toleranzerhöhung hin.