Molecular physiology of adventitious root formation (ARF) in Petunia hybrida cuttings - involvement of primary metabolism in root formation

Abstract

Bewurzelung von Stecklingen ist die häufgste Form für die Vermehrung von Zierpflanzen, aber eine Unterbrechung des Bewurzelungsprozesses kann zu großen wirtschaftlichen Verlusten führen. Die physiologische Grundlage für die Bewurzelung der Stecklinge ist die Bildung von Adventivwurzeln (ARF). Eine kombinierte Untersuchung mit mikroskopischen, biochemischen und molekularen Analysen führte zu der Unterteilung der ARF in drei verschiedenen Phase, Sink-Etablierungsphase, Erholungsphase und Aufrechterhaltungsphase. Darüber hinaus konnte gezeigt werden, dass die Auxinwirkung vorwiegend auf die ersten Phasen der ARF beschränkt ist während der Primärstoffwechsel unabhängig vom Auxin abläuft. Die Transcriptome-Analyse mit selbst-produzierten Microarrays führte zur Identifizierung von 3,561 ARF-spezifischer Gene, von denen ein Grossteil im Kohlenhydratstoffwechsel involviert waren. Darüber hinaus wurde aus diesen Ergebnissen ersichtlich, dass Mineralstoffe in allen untersuchten Entwicklungsstadien für die Wurzelbildung von grosser Bedeutung sind. Zusammenfassend öffneten die erbrachten Ergebnisse neue Möglichkeiten für die Verbesserung von Stecklingsvermehrung von Zierpflanzen.