Arabidopsis thaliana - OPUS - Universität Würzburg

Als lipophile Substanz mit einem logP-Wert von 6,6 ist D5-Linolensäure-Ethylester
membrangängig und konnte somit in die pflanzlichen Zellen aufgenommen werden.
Durch die Aktivität von cytosolischen Esterasen wurde D5-Linolensäure-Ethylester zu
D5-Linolensäure hydrolysiert, was die Bindung der freien Isotopen-markierten
Linolensäure an CoA und somit den Einbau von D5-Linolensäure in komplexe
Membranlipide über den eukaryotischen Fettsäure-Syntheseweg im
Endoplasmatischen Reticulum ermöglichte (Browse J. et al. 1986, Ohlrogge and
Browse 1995). Aufgrund der Positionen der Isotopenmarkierung an C17 und C18 der
Kohlenstoffkette konnte die Erhaltung der D5-Markierung während der endogenen
Synthese von Linolensäure zu OPDA bzw. JA gewährleistet werden, da diese
Kohlenstoffatome nicht einer biosynthetischen Umstrukturierung unterliegen.
Da erwartet wurde, dass 24 h nach Beginn der Inkubation mit D5-Linolensäure-
Ethylester die Isotopen-markierte Linolensäure bereits in die Lipidpools eingebaut
war, wurden die Spiegel an PC, MGDG, DGDG, OPDA und JA sowie deren
Markierungsgrade zu diesem Zeitpunkt bestimmt (Tab.III.3). Dann folgte die
Behandlung der Keimlinge mit einer Silbernitrat-Lösung (II.4.2), um eine
stressinduzierte JA-Synthese auszulösen. Eine Stunde nach Zugabe des
Silbernitrats wurde das Pflanzenmaterial geerntet und die Größen der Lipidpools
(PC, MGDG, DGDG, OPDA und JA) sowie deren Markierungsgrade (Tab.III.4)
bestimmt, da durch Vorversuche eine maximale JA-Akkumulation zu diesem
Zeitpunkt gezeigt werden konnte (III.2.4). Um eine rasche Veränderung der
Poolgrößen sowie der Markierung während der Zugabe der Silbernitratlösung
auszuschließen, wurde den Keimlingen als Kontrolle 24 h nach der Inkubation mit D5-
Linolensäure-Ethylester statt Silbernitrat-Lösung Wasser appliziert und nach einer
Stunde das Pflanzenmaterial geerntet. Die vergleichende Analyse der lediglich mit
D5-Linolensäure-Ethylester inkubierten sowie der mit D5-Linolensäure-Ethylester
inkubierten und anschließend mit Wasser behandelten Pflanzen zeigte, dass durch
Zugabe von Wasser weder eine Veränderung der Lipidpoolgrößen noch der
Markierung ausgelöst wird und somit eine stabile Lipidmarkierung erzielt werden
konnte. Nach vierundzwanzig stündiger Inkubation mit D 5-Linolensäure-Ethylester
entstand ein Pool von endogener markierter OPDA (96,9 ng/g TG, 6,9 % ± 0,1
markiert) und JA (1,5 ng/g TG, 7,2 % ± 2,1 markiert). Die durchschnittliche
Isotopenmarkierung der komplexen Lipide (Abb.III.22.A) betrug für MGDG 3,5 % ±
0,7, für DGDG 0,9 % ± 0,2 und für PC 17,3 % ± 1,8.
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