Characterization of putative RCK domain channel proteins in Arabidopsis thaliana

Abstract

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Charakterisierung einer Familie von drei potentiellen Ca2+-Signal-Modulatoren aus Arabidopsis thaliana. Diese werden hier als DROPs (DMI1-like RCK Domain Proteins) bezeichnet. Mithilfe konfokaler Mikroskopie von transient transformierten Mesophyllprotoplasten konnten DROP1-EYFP-Fusionsproteine am ER lokalisiert werden, während DROP2- und DROP3-Fusionsproteine eine chloroplastidäre Lokalisierung aufwiesen. Wie durch Analyse von Microarray-Daten und mithilfe des Promotor-GUS-Reportersystems gezeigt werden konnte, ist DROP1 insgesamt nur sehr schwach exprimiert. Im Gegensatz dazu konnte die Expression von DROP2 und DROP3 in Keimlingen, Wurzeln, Blättern, Schoten und Blüten, hier besonders im Pollen und im Stigma, nachgewiesen werden. Phänotypische Analysen an drop2 und drop3-Knockoutmutanten zeigten, dass die Gene in so unterschiedlichen Prozessen wie der Befruchtung, dem Wurzelwachstum und der pflanzlichen Immunantwort involviert sind.

The current thesis deals with the characterization of a family of three potential Ca2+ signal modulators from Arabidopsis thaliana referred to as DROPs (DMI1-like RCK Domain Proteins). Confocal microscopy of transiently transformed mesophyll protoplasts revealed that the DROP1-EYFP fusion protein localizes to the ER, while DROP2-EYFP and DROP3-EYFP fusion proteins localize to chloroplasts. As determined by analysis of microarray data and promoter-GUS studies, DROP1 seems to be generally expressed at a very low level only. In contrast, expression of DROP2 and DROP3 could be detected in seedlings, roots, leaves, siliques, and flowers, particularly in stigmata and pollen. Phenotypic studies of drop2 and drop3 knockout mutants reveal diverse roles of those genes in fertilization, root growth, and the plant immune response.