Plant Physiology Institute of Botany University of Tübingen, Germany

Developmental physiology

Prof. Dr. Achim Hager , Tel.: (+49) 7071 297203, Raum 316, 317
Drumm, Klaus, Dr., Tel.: (+49) 7071 2976153, Raum 193 (Hörsaalgebäude)
Ermel, Martin; Gaschler, Katja; Stülten, Christina; Tel.: (+49) 7071 297754, Raum 312 - 314

Molekulare Wirkungsmechanismen pflanzlicher Wuchshormone
Die Steuerung des Wachstums von Pflanzen durch Phytohormone erfolgt über eine vom Hormonrezeptor ausgehende Signalkette. Enzyme und second messenger-Moleküle, die vermutlich an der Transduktion des Signals beteiligt sind, werden in intakten Zellen, in Suspensionskulturen oder an isolierten Zellmembranen mit Hilfe von Tracern, Antikörpern und verschiedenen chromatographischen Verfahren untersucht. Mit immunologischen Methoden wird ferner gezeigt, daß Wuchshormone über eine Verstärkung des exocytotischen Membranflusses einen vermehrten Einbau von H+-pumpenden ATPasen hervorrufen können. Dieser Einbau führt zu einer Veränderung des Ionentransportes, des Cytoskelett- und des Zellwandaufbaues und damit zur Vergrößerung der pflanzlichen Zelle.

Blaulicht-abhängige Proteinphosphorylierung an Plasmamembranen
Daß Pflanzen zum Licht hin wachsen, d.h. die Richtung des einfallenden Lichtes erkennen können, war bisher ein auf molekularer Ebene nicht erklärbares Phänomen. In den Spitzen der Pflanzen, also den wachsenden Bereichen, wurde nun in den Plasmamembranen der Zellen ein Blaulicht-absorbierender Photorezeptor entdeckt, der nach Absorption eines Lichtquants die Phosphorylierung eines 100kDa-Proteins bewirkt. Die Lichtempfindlichkeit dieser Reaktion entspricht etwa der des menschlichen Auges. Die Reaktion ist der Beginn einer Signalkette, die letztlich zu einer Änderung des Wuchsstofftransportes und zur "phototropischen" Krümmungsreaktion der Pflanze führt.

Wechselbeziehungen zwischen Mykorrhizapilzen und Baumwurzel
In einem Schwerpunktprogramm über die "Physiologie der Bäume" werden Wechselbeziehungen zwischen Pilz und Höherer Pflanze im Bereich der Mykorrhiza untersucht. Signalsubstanzen (Elicitoren), die aus den Zellwänden der Pilze abgegeben werden und teilweise charakterisiert worden sind, bewirken in den Wurzeln der Höheren Pflanze die Bildung von verschiedenen "Abwehrenzymen", die charakterisiert werden konnten. Hierbei wurde auch eine sehr schnelle Reaktion nachgewiesen: Wenige Minuten nach Elicitorzugabe konnte eine Aktivierung des Apoplasten und mit fluorimetrischen Methoden ein Ausstoß aktiver Sauerstoff-Spezies (vornehm1ich H 2 O 2 ) detektiert werden. Die Induktion mehrer Enzyme, die mit der Symbiosebildung zusammenhängen, wurden nachgeweisen.

Kommentare und Verbesserungsvorschläge an: Hans Dieter Frey(hans-dieter.frey@uni-tuebingen.de) - Stand: 8. April 1997