Arabidopsis thaliana - OPUS - Universität Würzburg

JA ist die Mutante cev1, welche defizient bezüglich der Cellulose-Synthase CeSA 3
ist. Die Mutante cev1 weist ebenfalls eine im Vergleich zum Wildtyp dramatisch
erhöhte JA-Konzentration sowie Zwergenwuchs auf, jedoch konnte eine direkte
Beteiligung von CeSA 3 an der JA-Biosynthese nicht gezeigt werden (Ellis and
Turner 2001, Ellis et al. 2002b).
Ebenfalls konnte in der vorliegenden Arbeit die von Hyun et al. (2008) beschriebene
Beteiligung der Lipase DAD1 an der JA-Biosynthese zu späten
Verwundungszeitpunkten in den Blättern von A. thaliana bestätigt werden. Da DAD1
trotz der ursprünglichen Klassifizierung als PLA auch eine breite Galaktolipid-
Substratspezifität aufweist (Ishiguro et al. 2001, Seo Y. S. et al. 2009), wurden die
Gehalte der Galaktolipide unter basalen Bedingungen und zum Zeitpunkt zwei
Stunden nach Verwundung in Blättern von dad1 und Col-0 analysiert (Abb.III.12.1).
Es zeigte sich, dass die Gehalte der Galaktolipide, die nicht oxidierte Fettsäuren
gebunden haben, in beiden Arabidopsis-Linien sowohl unter basalen Bedingungen
als auch nach Verwundung identisch waren. Jedoch konnten in den Konzentrationen
der Arabidopside sowie Galaktolipide, welche ein OPDA-Molekül gebunden hatten,
bereits unter basalen Bedingungen Unterschiede verzeichnet werden. Zwei Stunden
nach Verwundung akkumulierten die komplexen Lipide (Abkürzungskonvention: x-y-
MGDG/DGDG; Acylrest x liegt in sn1-Position und Acylrest y liegt in sn2-Position vor)
18:3-16:3-MGDG, 18:3-18:3-MGDG, 18:3-16:3-DGDG sowie 18:3-18:3-DGDG in
dad1-Mutanten wie im Wildtyp. Die Gehalte der komplexen Lipide 18:3-OPDA-
MGDG/OPDA-18:3-MGDG, OPDA-16:3-MGDG, OPDA-OPDA-MGDG (Arabidopsid
B), OPDA-dnOPDA-MGDG (Arabidopsid A), OPDA-16:3-DGDG und OPDA-OPDA-
DGDG (Arabidopsid D) hingegen akkumulierten in verwundeten Blättern der Mutante
dad1 im Vergleich zum Wildtyp um das Fünf- bis Neunfache. Diese Daten sowie die
um 70% geringeren Gehalte an den freien Oxylipinen OPDA und JA im Vergleich
zum Wildtyp in der späten Wundantwort lassen vermuten, dass DAD1 in Bättern von
A. thaliana für die Freisetzung von OPDA aus Arabidopsiden nach Verwundung
verantwortlich sein könnte. Wäre das Substrat von DAD1 für die JA-Synthese
während der späten Wundantwort aus Galaktolipiden freigesetzte α-Linolensäure,
müsste dies in dad1-Pflanzen zu einer massiven Akkumulation der abundantesten
Galaktolipide von A. thaliana 18:3-16:3-MGDG, 18:3-18:3-MGDG, 18:3-16:3-DGDG
sowie 18:3-18:3-DGDG führen. Trotzallem müssen zusätzlich zu DAD1 noch weitere
Lipasen an der Regulation der JA-Synthese in Blättern von A. thaliana beteiligt sein.
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