Zeitliche und räumliche Regulation der Phytoalexinbiosynthese in Apfel (Malus x domestica)

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Pflanzen reagieren auf Pathogene mit der Bildung von Phytoalexinen zur Abwehr. Diese Arbeit konzentrierte sich auf die Phytoalexine von Kernobstgewächsen, insbesondere Biphenyle und Dibenzofurane, wobei die Biphenlysynthase (BIS) als Schlüsselenzym identifiziert wurde. Im ersten Teil wurde die Expression von BIS-Isoformen in drei Apfelkultivaren nach Inokulation mit Erwinia amylovora untersucht. Der zweite Teil befasste sich mit der Lokalisation der Biosynthese-Enzyme BIS3, OMT1 und OMT2. In Suspensionskulturen von Sorbus aucuparia und Malus x domestica wurde eine punktuelle Lokalisierung der BIS am Zellrand festgestellt, zusätzlich im Nukleus der Apfelkultur. Reporterkonstrukte der Enzyme wurden erstellt und in Blattzellen von Nicotiana benthamiana transformiert, was eine Lokalisation im Zytoplasma und Nukleus zeigte. In Blattzellen adulter Apfelpflanzen war die Lokalisierung punktuell, während OMT2 in Apfelsämlingen sowohl im Zytoplasma als auch im Nukleus lokalisiert wurde. Die Transformation von Zellsuspensionskulturen wurde optimiert, was zu einer zytoplasmatischen Lokalisierung der BIS3 führte. Ein Metabolon zur Biosynthese der Phytoalexine wurde postuliert. Im dritten Teil wurde ein Apfelblattextrakt untersucht, der das Wachstum der E. amylovora Mutante Ea1189-3 hemmt. Schließlich wurde der Gehalt an Phytoalexinen in verschiedenen Geweben, einschließlich Apfelwurzeln aus apfelmüden Böden, analysiert, wobei vier Biphenyl