Arabidopsis thaliana - OPUS - Universität Würzburg

DAD1 weist eine sn1-Substratspezifität auf (Ishiguro et al. 2001, Ryu 2004, Seo Y. S.
et al. 2009) und hydrolysiert deshalb ausschließlich Fettsäuren sowie
Fettsäurederivate (OPDA) aus sn1-Position eines Glycerolipids. Jedoch können
ebenso die sn2-spezifischen Lipide 16:3 sowie dnOPDA als Substrate der JA-
Biosynthese dienen (Weber et al. 1997). Darüberhinaus zeigten die analysierten
dad1-Pflanzen keine vollständige Defizienz an OPDA. Dies bedeutet, dass entweder
weitere sn1- sowie sn2-spezifische oder sn1/sn2-unspezifische Lipasen die JA-
Synthese in Blättern von A. thaliana regulieren. Um diese Lipasen zu identifizieren,
wurden T-DNA-Insertionsmutanten von 16 weiteren putativ im Chloroplasten
lokalisierten Lipasen auf ihre Gehalte an freier OPDA und JA in den Blättern unter
basalen Bedingungen sowie nach Verwundung untersucht. Drei der durch
bioinformatische Recherche ausgewählten Lipasen konnten nicht analysiert werden,
da entweder kein Saatgut erhältlich war oder keine homoygoten Individuen generiert
werden konnten. Keine der untersuchten Lipasemutanten wies einen kompletten
OPDA- und JA-Verlust unter basalen Bedingungen sowie 30min nach Verwundung
auf (Abb.III.19). Es zeigten sich jedoch innerhalb der PLA1-I-Familie bei den Lipasen
PLA1-Iβ2 (At4g16820), PLA1-Iγ1 (At1g06800), PLA1-Iγ2 (At2g30550) und PLA1-Iγ3
(At1g51440) statistisch signifikant niedrigere JA-Konzentrationen sowohl unter
basalen Bedingungen (pla-Iγ2 und pla-Iγ3) als auch 30 min nach Verwundung (pla-
Iβ2 und pla-Iγ1) im Vergleich zum Wildtyp. Um eine mögliche redundante Funktion
dieser Lipasen zu untersuchen, wurde die Vierfachmutante c1x11, welche in jedem
der vier Lipasen codierenden Gene eine T-DNA-Insertion besaß und auf Grund
dessen keine Transkription der vier Lipasegene aufwies (Ellinger et al. 2010), auf die
Gehalte an freier dnOPDA, OPDA sowie JA zu verschiedenen Zeitpunkten nach
Verwundung (0 min, 10 min, 30min und 60 min) analysiert. Zusätzlich wurde eine
Analyse der vier Einzelmutanten durchgeführt (Abb.III.20). Die Konzentrationen der
freien Oxylipine in analysierten Blättern der Mutante c1x11 wiesen unter basalen
Bedingungen sowie nach 30 min bzw. 60 min nach Verwundung signifikant
reduzierte Werte im Gegensatz zum Wildtyp auf. Jedoch konnte auch durch die
gleichzeitige Defizienz von vier Lipasen kein kompletter Verlust der JA-Akkumulation
erreicht werden. Vielmehr zeigte sich durch die Analyse der Einzelmutanten (pla-Iβ2,
pla-Iγ1, pla-Iγ2 und pla-Iγ3), dass lediglich der Verlust der Lipasen PLA1-Iγ3
(At1g51440) und PLA1-Iγ1 (At1g06800) für die niedrigen Gehalte an freien Oxylipinen
der Vierfachmutante ursächlich ist. Die Konzentrationen der freien Oxylipine
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