Die Rolle von Jasmonaten im Prozess der Adventivwurzelentwicklung im Modellsystem Petunia

Abstract

Petunia hybrida ist durch die Nutzung als Zierpflanze von wirtschaftlicher Bedeutung und kann sowohl generativ als auch vegetativ vermehrt werden. Für die vegetative Vermehrung über Stecklinge werden Seitentriebe von der Mutterpflanze abgetrennt und in einem entsprechenden Substrat bewurzelt. Für die Regeneration vollständiger Pflanzen ist die Ausbildung eines funktionsfähigen Wurzelsystems (Adventivwurzeln) essentiell. Die Entwicklung der Adventivwurzeln ist neben exogenen auch von endogenen Faktoren, wie den Phytohormonen Auxin und Ethylen beeinflusst. In Bezug auf eine Funktion der Phytohormonklasse Jasmonate (Jasmonsäure [JA] und ihre Derivate)in diesem pflanzlichen Entwicklungsprozess ist bisher wenig bekannt. Im Rahmen dieser Arbeit wurde mit Hilfe von Applikationsexperimenten gezeigt, dass exogene Jasmonate die Regeneration der Adventivwurzeln an Petunia−Stecklingen inhibieren. Diese Wirkung konnte jedoch durch eine gleichzeitige Gabe von Auxin oder Ethylen abgeschwächt werden. Um wiederum den endogenen Gehalt der Jasmonate in Petunia-Stecklingen zu verändern, wurden die Allenoxid-Cyclase, ein Enzym der JA-Biosynthese, genutzt, um über einen RNAi-Ansatz die Kapazität der JA-Biosynthese in transgenen Pflanzen zu reduzieren. Aber auch dieses Zuwenig von Jasmonaten beeinflusst die Adventivwurzelentwicklung negativ und resultierte in der Bildung von weniger Adventivwurzeln. Dies ergab sich wahrscheinlich aus einem zeitlich verzögerten Beginn der Wurzelregeneration in den Stecklingen der RNAi-Pflanzen, der sich in ersten Analysen nicht auf veränderte Auxin- und Ethylengehalte zurückführen ließ.