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Please use this identifier to cite or link to this item: http://dx.doi.org/10.25673/1402
Title: Subcellular network of starch synthesis in maturing embryos of pea Pisum sativum L. (Fabaceae)
Author(s): Liiving, Tiina
Advisor(s): Junker, Björn, Prof. Dr.
Farré, Eva Maria, Prof. Dr.
Wirén, Nicolaus, von
Granting Institution: Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
Issue Date: 2015
Extent: Online-Ressource (105 Bl. = 2,51 mb)
Type: Hochschulschrift
Exam Date: 21.01.2015
Language: English
Publisher: Universitäts- und Landesbibliothek Sachsen-Anhalt
URN: urn:nbn:de:gbv:3:4-13791
Subjects: Online-Publikation
Hochschulschrift
Abstract: Umfassende Kenntnisse der Stärkesynthese in den Pflanzen sind von großem Bedeutung. Deswegen wurde in dieser Arbeit die Frage gestellt, ob ADP-Glc auch im Zytosol der Parenchymazellen der Erbsenembryos lokalisiert ist und synthetisiert wird. Für diese Analyse wurde die transgene Erbsenlinie mit einer stark verringerten Aktivität der ADPGlc-Pyrophosphorylase (AGPase) ausgewählt (iAGP-3; Weigelt et al. 2009). Die Ergebnisse unterstützen die anerkannte einzig plastidäre Lokalisation der AGPase. Die fast gleichmäßigen Verteilung der ADP-Glc Konzentration zwischen Plastiden und dem zytosolischen Kompartiment deutet jedoch auf, dass es eine andere Quelle für ADP-Glc im Zytosol gibt, zusätzlich zu der AGPase in den Plastiden. Die Ergebnisse der vorliegenden Studie weisen außendem daraufhin, dass viele bis jetzt als nicht relevant bezeichnete Substratwege der Stärkesynthese eine höhere Relevanz haben könnten als bisher angenommen. Von diesen Substratwegen könnte z.B. der Glucosetransport über einen Glukosetransporter in die Plastiden von größerer Bedeutung sein. Der zweite Teil der vorliegenden Studie wurde mit der Saccharosetransporter (SUT1) überexprimierenden Erbsenlinie SUT7 durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen eine leichte Abnahme des Stärkegehaltes und eine verringerte Konzentration an löslichen Zuckern in den reifenden Erbsenembryonen. Einer der Gründe hierfür könnte die frühere Reifung der Samen der SUT7 sein, aufgrund der erhöhten Saccharoseaufnahme und ihre rasche Assimilation in die Stärke in frühen Entwicklung. Die genauen regulatorischen Änderungen sind jedoch noch unbekannt.
Starch synthesis in plants is of high scientific and economic interest. Therefore the transgenic pea line iAGP-3 (Weigelt et al. 2009) with a drastic reduction of ADP-Glc pyrophosphorylase (AGPase) activity was chosen for this analysis. The results of present study support the idea of localization of AGPase solely in the plastids. However, it appears that there is another source for ADP-Glc in the cytosol, in addition to AGPase in plastids, due to the equal localization of ADP-Glc in both plastids and the cytosol. The results of the present study indicate a higher relevance of several minor substrate routes on starch synthesis than previously thought; of which the most prominent is the glucose transport into plastids via a glucose transporter. In parallel a second study was performed with the sucrose transporter overexpressed pea line SUT7. Initially the SUT1 overexpression with VfSUT1 was expected to enhance the starch content in embryos. However, the results actually indicate a slight reduction in starch and soluble sugar concentrations in maturing pea embryos. One reason may be the earlier maturation of SUT7 seeds, due to higher sucrose uptake and its rapid assimilation into starch. The regulatory changes are yet unknown.
URI: https://opendata.uni-halle.de//handle/1981185920/8173
http://dx.doi.org/10.25673/1402
Open access: Open access publication
Appears in Collections:Biowissenschaften; Biologie

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