dc.contributor.advisor | Gatz, Christiane Prof. Dr. | de |
dc.contributor.author | Gärtner, Katrin | de |
dc.date.accessioned | 2012-05-16T12:09:49Z | de |
dc.date.available | 2013-01-30T23:50:50Z | de |
dc.date.issued | 2008-09-05 | de |
dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-0006-B644-9 | de |
dc.identifier.uri | http://dx.doi.org/10.53846/goediss-1330 | |
dc.description.abstract | Pflanzen emittieren flüchtige Substanzen, die von
anderen Pflanzen, Insekten oder Pilzen wahrgenommen
werden. Je nach Art des Stresses können Duftbouquets
gebildet werden, wobei besonders die Zusammensetzung
der Terpene variieren kann. Die Regulation der Synthese
erfolgt vielfach auf der Ebene der Transkription der
Terpensynthasegene. In dieser Arbeit wurde gezeigt,
dass die Modellpflanze Arabidopsis thaliana die
Expression verschiedener Terpensynthasegene (TPS4 und
AtGLS) differenziell regulieren kann. Jasmonsäure ist
essentiell, aber nicht hinreichend für die Induktion
beider Gene. Bei Verwundung, einem Signal, bei dem das
Jasmonsäure-Konjugat JA-Ile entsteht, werden beide Gene
nur schwach induziert, was auf die in der Arbeit
nachgewiesene geringe Sensitivität gegenüber JA-Ile
zurückzuführen sein könnte. Befall mit Pseudomonas
syringae induziert die beiden Terpensynthasegene
wesentlich stärker, was mit einer guten Induzierbarkeit
durch das Phytotoxin Coronatin, das von Pseudomonas
syringae gebildet wird, korreliert. Der Befall mit dem
Herbivoren Plutella xylostella und die Behandlung von
nicht verwundeten Pflanzen mit dem Elicitor Alamethicin
induziert nur die Expression des AtGLS-Gens, aber nicht
die des TPS4-Gens. Wir postulieren, dass neben der
Jasmonsäure weitere Signale entstehen, die die
Transkription der AtGLS induzieren. Alternativ dazu
könnte durch Alamethicin-Behandlung ein JA-Derivat
entstehen, dass selektiv AtGLS induziert.
Alamethicin-behandelte verwundete Pflanzen exprimieren
AtGLS und TPS4, wobei unter diesen Bedingungen eine
Mutation in der Ethylensignalkaskade die Expression von
TPS4 unterbindet. In Verbindung mit pharmakologischen
Daten kann postuliert werden, dass die Expression von
TPS4 durch eine Kombination von JA, Ethylen und einem
weiteren Signal ausgelöst wird. Weiterhin wurde
gezeigt, dass zwei unterschiedliche JA-abhängige
Signalwege das AtGLS-Gen aktivieren. Die
Signaltransduktion nach Verwundung benötigt den
Transkriptionsfaktor MYC2, während die Induktion durch
Alamethicin unabhängig von MYC2 ist. Um eine mögliche
Funktion von TMTT, dem Endprodukt der AtGLS-abhängigen
Terpensynthese, in Arabidopsis thaliana aufzuzeigen,
wurden Transkriptprofile von Pflanzen gemessen, die in
der Nachbarschaft von Pflanzen gewachsen waren, die
konstitutiv TMTT synthetisierten. Die induzierten Gene
waren zu großen Teilen den funktionellen Kategorien
abiotischer und biotischer Stress zuzuordnen. Aufgrund
der relativ schwachen Induktion kann davon ausgegangen
werden, dass TMTT in den Nachbarpflanzen zu einer
Vorinduktion von Genen führt, die nach akutem Befall
mit anderen biotischen Stressoren sehr effizient
induziert werden und damit die Resistenz gegen
Pilzinfektionen erhöhen. | de |
dc.format.mimetype | application/pdf | de |
dc.language.iso | ger | de |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nd/2.0/de/ | de |
dc.title | Analyse zweier differentiell regulierter Terpensynthasen in <i>Arabidopsis thaliana</i> | de |
dc.type | doctoralThesis | de |
dc.title.translated | Analysis of two terpene sythases in <i>Arabidopsis thaliana</i> with differential expression patterns | de |
dc.contributor.referee | Dröge-Laser, Wolfgang PD Dr. | de |
dc.date.examination | 2008-04-30 | de |
dc.subject.dnb | 580 Pflanzen (Botanik) | de |
dc.description.abstracteng | Volatiles play an important role in plant-plant and
plant-insect interactions and plants can emit different
volatile bouquets to communicate with their
environment. Thus, it can be hypothesized that
different volatile biosynthetic genes are regulated by
different signaling cascades, allowing their
differential expression depending on the environmental
conditions. Indeed, infection of Arabidopsis plants
with Pseudomonas syringae or Botrytis cinerea leads to
expression of the geranyllinalool synthase (GES) and a
myrcene/ocemene synthase (TPS4), whereas feeding of the
catarpillar Plutella xylostella only induces GES
expression. Though expression of both genes requires
jasmonic acid (JA) and the F-box protein COI1, neither
of them can be induced efficiently by JA or
JA-Isoleucine. Treatment with JA and Ethylene (ET)
leads to TPS4 but not of GES expression, indicating
that different signaling cascades are responsible for
the differential expression pattern upon biotic stress
conditions. The regulation of TPS4 transcription
differs from the regulation of the well-studied ET/JA
inducible gene PDF1.2 in two aspects: First, TPS4 but
not PDF1.2 can be induced by the JA-mimic coronatine
even in the absence of ET. Second, its expression is
not sensitive to the negative effect of SA. GES shows
different modes of regulation depending on the
stimulus: Induction by wounding requires the bHLH
transcription factor MYC2, whereas induction upon
infestation with P. xylostella functions independently
of MYC2, indicating that different JA-dependent
signaling cascades merge on the promoter. In order to
show a putative function of TMTT, the last product of
the AtGLS dependent terpene synthesis, in Arabidopsis
thaliana, we measured the transcription profile of
plants grown in direct neighborhood to constitutive
TMTT expressing plants. Many of the genes with high
expression in these plants belong to the categories
abiotic and biotic stress. Since their induction is
only very weak we propose that TMTT causes a priming
effect in neighboring plants; then after actual
challenge with biotic stress these genes are induced
very efficiently and promote resistance against fungal
infections | de |
dc.contributor.coReferee | Behrens, Susanne PD Dr. | de |
dc.contributor.thirdReferee | Karlovsky, Petr Prof. Dr. | de |
dc.subject.topic | Mathematics and Computer Science | de |
dc.subject.ger | Terpensynthasen | de |
dc.subject.ger | Oktadekanoide | de |
dc.subject.ger | Jasmonsäure | de |
dc.subject.ger | Jasmonsäurederivate | de |
dc.subject.ger | Arabidopsis | de |
dc.subject.ger | Regulation | de |
dc.subject.eng | terpene synthases | de |
dc.subject.eng | octadecanoids | de |
dc.subject.eng | jasmonic acid | de |
dc.subject.eng | jasmonates | de |
dc.subject.eng | arabidopsis | de |
dc.subject.eng | regulation | de |
dc.subject.bk | 42.41 | de |
dc.identifier.urn | urn:nbn:de:gbv:7-webdoc-1884-9 | de |
dc.identifier.purl | webdoc-1884 | de |
dc.affiliation.institute | Biologische Fakultät inkl. Psychologie | de |
dc.subject.gokfull | WF 630: Genomik / Pflanzen {Molekularbiologie, Gentechnologie} | de |
dc.identifier.ppn | 606103392 | de |