Der Einfluss von Inositolpolyphosphaten auf die Auxin- und Jasmonatwahrnehmung in Arabidopsis thaliana

Abstract

Diese Dissertation untersucht den Einfluss der IPPs auf die IAA und JA-Ile-Perzeption in Arabidopsis thaliana. Dafür wurden verschiedene transgene Pflanzenlinien mit veränderten IPP-Gehalten erzeugt und sowohl physiologische als auch transkriptionelle Untersuchungen durchgeführt. Im Rahmen der physiologischen Untersuchungen wurden basale IPP-Konzentrationen, Phosphoinositidgehalte und Phytohormonkonzentrationen bestimmt. Des Weiteren wurden dynamische Änderungen von IPP-Konzentrationen nach mechanischer Verwundung und Hitzestress verfolgt. Phänotypische Untersuchungen umfassten Messungen von verändertem Wurzelwachstum, Blattwachstum und gravitropen Krümmungsreaktionen der transgenen Linien. Auch die Geneexpressionen von IAA und JA-Ile-induzierbaren Genen wurde im Kontext veränderter IPP-Konzentrationen untersucht. Mit Hilfe von Korrelationsgraphen wurde der Zusammenhang veränderter IPP-Konzentrationen und physiologischer Effekte visualisiert. Lokalisationsstudien sollten die subzelluläre Lokalisation der IPP-bildenden Enzyme IPK1 und IPK2 und deren Ursache klären. Insgesamt liefert die Arbeit ein umfassendes Bild der Einflüsse von IPPs auf Wachstums- und Verteidigungsprozesse in Arabidopsis thaliana.

This thesis provides insight into the influence of IPPs on the IAA and JA-Ile perception in Arabidopsis thaliana. Different transgenic plant lines were created and physiological and transcriptional studies performed. In the scope of physiological experiments, the basal IPP concentrations, phosphoinositide levels and phytohormone concentrations were determined. Additionally, dynamic changes of the IPP concentrations upon mechanical wounding and heat stress were studied. In phenotypic studies, root growth, leaf growth and gravitropic bending responses of the transgenic lines were analyzed. Furthermore, the expression of IAA- and JA-Ileinducible genes was investigated in the context of modulated IPP concentrations. The relationship between varying IPP concentrations and physiological effects of the transgenic lines was visualized with correlation graphs. Additionally, the subcellular localization of the IPP-synthesizing enzymes IPK1 and IPK2 and its reason was investigated. Overall, this work provides a comprehensive picture of the influence of IPPs on growth and defense processes in Arabidopsis thaliana.