Arabidopsis thaliana - OPUS - Universität Würzburg

nach Infektion mit P. syringae DC3000 (avrRPM1) zeigte, dass keine der
analysierten Mutanten eine essentielle Rolle in der JA-Biosynthese spielt. Jedoch
wiesen Mutanten der sn1-spezifischen Lipasen AtPLA1-Iγ1 (At1g06800) signifikant
niedrigere Konzentrationen an dnOPDA, OPDA und JA nach Verwundung auf, was
eine indirekte Beteiligung an der JA-Biosynthese vermuten lässt. Blattgewebe einer
Quadrupel-Mutanten, welche defizient in vier DAD1-ähnlichen Lipasen (AtPLA1-Iβ2,
AtPLA1-Iγ1, AtPLA1-Iγ2, AtPLA1-Iγ3) ist, wies nach Verwundung mit der AtPLA1-Iγ1-
Mutante vergleichbar niedrige Gehalte an dnOPDA, OPDA sowie JA auf. Da stets in
sn2-Position vorliegende 16:3/dnOPDA ebenfalls Substrat der JA-Biosynthese sein
kann, müssen zusätzlich zu DAD1 und AtPLA1-Iγ1 noch weitere nicht identifizierte
sn1- und sn2-spezifische Acyl-Hydrolasen an der JA-Biosynthese nach Verwundung
und Pathogeninfektion beteiligt sein. Dies bedeutet, dass entgegen der in der
Literatur vertretenen Meinung, nicht eine sondern mehrere Lipasen in redundanter
Weise die Biosynthese von Jasmonaten regulieren.
Zur Aufklärung der Biosynthese und möglichen Speicherfunktion der ausschließlich
in Arabidopsis vorkommenden Arabidopside wurden A. thaliana Keimlinge mit D5-
Linolensäure-Ethylester inkubiert, um eine D5-Markierung der komplexen Lipide zu
erzielen. Durch einen anschließenden Stressstimulus mittels Zugabe von Silbernitrat
wurde die Jasmonat-Synthese induziert. Die vergleichende Analyse der
Markierungsgrade der komplexen Membranlipide MGDG, DGDG, PC sowie der
freien OPDA und JA vor und nach Zugabe des Silbernitrats zeigte, eine hohe
Übereinstimmung der Markierungsgrade der komplexen Membranlipide 18:3-18:3-
MGDG, 18:3-OPDA-MGDG, Arabidopsid B (MGDG-OPDA-OPDA) und Arabidopsid
G (OPDA-MGDG-OPDA-OPDA) vor der Silbernitratbehandlung mit denjenigen der
durch Silbernitratbehandlung neu gebildeten OPDA/JA. Dagegen wird die
hochmarkierte freie Linolensäure nicht direkt zu freier OPDA umgesetzt. Die
erhaltenen Ergebnisse zeigen, dass 18:3-OPDA-MGDG, Arabidopsid B und
Arabidopsid G direkte Vorstufen von freier OPDA sein können. Damit
übereinstimmend konnte gezeigt werden, dass nach Silbernitratstress die Spiege der
Vorstufe 18:3-18:3-MGDG abnehmen und zeitgleich die entsprechenden
unmittelbaren Metabolite 18:3-OPDA-MGDG, Arabidopsid B und Arabidopsid G
akkumulieren. Die Arabidopsidsynthese findet daher entsprechend dem alternativen
Biosyntheseweg in Galaktolipiden in-situ statt. Für die Akkumulation von
Arabidopsiden ist eine 13-Lipoxygenase (LOX2) essentiell. 13-Lipoxygenase 2
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