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Auswirkungen einer Modifizierung des Glucosinolatprofils von Arabidopsis thaliana (L.) auf verschieden spezialisierte Lepidoptera

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  • Ddc:570

Abstract

Die Glucosinolate (GS) sind charakteristische sekundäre Pflanzeninhaltsstoffe, vorkommend in der Gruppe der Brassicaceae und anderen Familien der Ordnung Brassicales (Halkier & Gershenzon 2006). Bisher sind mehr als 120 verschiedene GS beschrieben, welche eine gemeinsame Grundstruktur mit variablem Seitenkettenrest kennzeichnet (Fahey et al. 2001). Je nach chemischer Natur der Seitenkette werden die GS in aliphatische, aromatische und Indolyl-GS unterteilt. Alle GS-enthaltenden Pflanzen besitzen zusätzlich räumlich getrennt von den GS hydrolysierende Enzyme, so genannte Myrosinasen. Erst nach Zellbeschädigung kommen die beiden Komponenten in Kontakt zueinander und weitere biologisch aktive Verbindungen wie z. B. Isothiocyanate und Nitrile werden freigesetzt (Rask et al. 2000). Das GS-Myrosinase-System ist ein effektives Abwehrsystem insbesondere gegenüber generalistischen Insekten, Pathogenen und Bakterien, allerdings dienen vielen spezialisierten Insekten diese Stoffe zur Wirtspflanzenfindung und -akzeptanz (Renwick 2002, Halkier & Gershenzon 2006). Die Modellpflanze Arabidopsis thaliana L. enthält als Vertreter der Brassicaceae GS als Fraßabwehrstoffe. In A. thaliana als auch in Brassica ist das aliphatische GS-Muster sehr variabel, wohingegen die Indolyl-GS weit verbreitet sind (Kliebenstein 2001, Li & Quiros 2002). Allerdings fehlen Studien zur Funktion dieser GS-Klassen innerhalb der Pflanzenresistenz gegenüber Phytophagenfraß. Deshalb wurden zwei A. thaliana -Mutanten mit verändertem aliphatischen bzw. Indolyl-GS-Profil im Vergleich zu Columbia WT auf die Wirtspflanzeneignung für drei verschieden spezialisierte Lepidoptera-Arten getestet.

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