Ouziad, Fouad (2003). Molekularbiologische Untersuchungen zur Schwermetall- und Salztoleranz in der Symbiose zwischen dem arbuskulären Mykorrhizapilz Glomus und Tomate. PhD thesis, Universität zu Köln.
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Abstract
In der vorliegenden Arbeit wurde anhand molekularbiologischer Methoden der Einfluß der Mykorrhizierung mit dem arbuskulären Mykorrhizapilz Glomus intraradices BrI bzw. Glomus geosporum auf die Schwermetall- bzw. Salztoleranz der Wirtspflanze Tomate unter-sucht. Mittels PCR-Experimenten wurden Teilsequenzen für Phytochelatin synthase- (LePCS), Metallothionein- (Lemt1, Lemt2, Lemt3, Lemt4), Nramptransporter- (LeNramp1, LeNramp2, LeNramp3), Aquaporin- (LePIP1, LePIP2, LeTIP) und Na+/H+-Antiportergene (LeNHX1, LeNHX2) aus Tomate amplifiziert und kloniert. Bei der Anzucht von Tomatenpflanzen unter Schwermetallbelastung, durch Verwendung von Schwermetallerde oder Zusatz von Schwermetallen (CdCl2), mit und ohne Glomus intra-radices BrI zeigen die erhaltenen Ergebnisse eine deutliche Stimulierung des Wachstums von mykorrhizierten Tomatenpflanzen im Vergleich zu den Kontrollpflanzen. Das LePCS-Gen ist unter den angegebenen Versuchsbedingungen konstitutiv exprimiert und dessen Expression wird unter Schwermetallstress durch die Mykorrhizierung nicht beeinflußt. Durch Northern-Analysen und Real-Time PCR-Quantifizierung wurde gezeigt, daß die Transkriptmengen von LeNramp1 und LeNramp2 mit der Mykorrhizierung und unter Schwermetallstress reduziert wird, wohingegen bei LeNramp3 keine Effekte bezüglich einer Mykorrhizierung zu beobachten sind. Transkript-Analysen der Metallothioneingene Lemt1, Lemt3 und Lemt4 wiesen keine deutlichen Unterschiede in der Expression zwischen mykorrhizierten und nicht mykorrhi-zierten Pflanzen unter Schwermetallbelastung auf. Im Gegensatz dazu konnte mittels Northern-Analysen und Real-Time PCR-Quantifizierung gezeigt werden, daß die Transkript.-menge von Lemt2 mit der Mykorrhizierung unter Schwermetallstress um den Faktor 12 reduziert wird. Durch RNA In situ-Hybridisierungen konnten Transkripte von LeNramp1 in den nicht myko-rrhizierten Wurzeln in unmittelbarer Umgebung des Zentralzylinders nachgewiesen werden. In den mykorrhizierten Wurzeln waren keine Signale nachweisbar. Lemt2 wird stark in den nicht mykorrhizierten jungen Wurzelbereichen in den Rindenparenchym- und Rhizodermis-zellen exprimiert. Im Gegensatz dazu ist die Expression von Lemt2 in den mykorhizierten Wurzeln auf einige Rindenparenchymzellen beschränkt. Unter den gegebenen Versuchsbedingungen läßt sich durch Vergleich der ermittelten Frischgewichte zwischen den mykorrhizierten und nicht mykorrhizierten Versuchspflanzen unter Salzstress keine Wachstumsstimulierung durch die Mykorrhizierung erkennen In den Wurzeln wird die Transkriptmenge von LePIP1 und LeTIP mit der Mykorrhizierung unter Salzbelastung herunterreguliert, während die Expression des LePIP2-Gens durch die Mykorrhizierung unter den gewählten Bedingungen nicht beeinflußt wird. In den Blättern mykorrhizierter Pflanzen sind für die drei Gene eine deutliche Erhöhung der Transkript-mengen unter Salzstress zu beobachten Unter den angegebenen Versuchsbedingungen wurde keine Induzierung der Na+/H+-Antiporter LeNHX1 und LeNHX2 unter Salzstress festgestellt. Durch Northern-Analysen konnten keine Unterschiede in der Expression beider Gene zwischen mykorrhizierten und nicht mykorrhizierten Tomatenpflanzen unter Salzbelastung beobachtet werden. Die Ergebnisse zeigen, daß die an der Schwermetall- bzw. Salztoleranz wahrscheinlich beteiligten Gene mit der Mykorrhizierung in der Transkriptionsrate in der Regel herunter-reguliert werden, allerdings von Gen zu Gen in unterschiedlichem Maße.
Item Type: | Thesis (PhD thesis) | ||||||||
Translated abstract: |
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Creators: |
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URN: | urn:nbn:de:hbz:38-9806 | ||||||||
Date: | 2003 | ||||||||
Language: | German | ||||||||
Faculty: | Faculty of Mathematics and Natural Sciences | ||||||||
Divisions: | Faculty of Mathematics and Natural Sciences > Department of Biology > Botanical Institute | ||||||||
Subjects: | Life sciences | ||||||||
Date of oral exam: | 14 May 2003 | ||||||||
Referee: |
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Refereed: | Yes | ||||||||
URI: | http://kups.ub.uni-koeln.de/id/eprint/980 |
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