Molekulare Mechanismen der Stickstoffmangel-induzierten Blattseneszenz

Abstract

Anhand physiologischer Parameter zur Photosyntheseleistung und über Analyse der Expression seneszenzrelevanter Gene wurde in Primärblättern der Gerste (Hordeum vulgare) gezeigt, dass N-Mangel Blattseneszenz induziert und N-Zugabe zu N-Mangel-Pflanzen zu einer schnellen Hemmung der Blattseneszenz führt. Dieses Untersuchungssystem wurde auf die Modellpflanze Arabidopsis thaliana übertragen. Das Transkriptom in Blättern von Arabidopsis thaliana wurde zu definierten Zeitpunkten der NReaktionskinetik mittels Affymetrix ATH1- Chips analysiert. Die Datenanalyse und der Vergleich mit Datenbanken zeigte Übereinstimmungen der Regulationsmuster zur Entwicklungs-induzierten Blattseneszenz. Ergänzend zur den Transkriptom Messungen wurden sRNA-, Metabolit- und Phytohormon-Level gemessen. Mit Alanin, Glycin und Serin wurden drei metabolische Marker der N-Mangel induzierten Blattseneszenz gefunden, die auf regulatorische Vernetzungen zwischen Aminosäure-Synthese und Blattseneszenz-Regulation der Markergene (z.B. Photosynthese-Gene und NAC-Transkriptionsfaktoren) hinweisen.