Nitrogen and sulfur metabolism in Viscum album-host-systems

• Applicant: Professor Dr. Heinz Rennenberg
• Subject Area: Plant Physiology
• Term: from 2001 to 2007
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5294699

• Final Report Year: 2007

Final Report Abstract

Ziel des Forschungsvorhabens war es, die Annahme zu überprüfen, dass die Lebensweise der Mistel in sehr viel größerem Maße heterotroph ist, als bisher vermutet wurde und der Xylemsaft des Wirts von der Mistel als eine wesentliche Quelle organischer C-, N- und S-Verbindungen genutzt werden kann. Hierzu wurde zunächst die zeitliche und räumliche Dynamik von Kohlenhydraten, Aminoverbindungen und Schwefelverbindungen im Mistel-Wirt-System im Freiland charakterisiert. In einem zweiten Ansatz wurde eine Perfusionsapparatur entwickelt und zur Fütterung markierter organischer (Glutamin) und anorganischer (Nitrat) Stickstoffverbindungen in die Mistel über das Wirtsxylem eingesetzt. Die Ergebnisse der durchgeführten Arbeiten belegen, dass die Mistel in der Tat in hohem Maße organische C-, N- und S-Verbindungen im Wirtsxylem zu ihrer Versorgung heranzieht. Organischer Stickstoff im Wirtsxylem stellt gegenüber anorganischem Stickstoff die bevorzugte N-Quelle der Mistel dar. Dabei dienen organische N-Verbindungen im Xylem der Tanne, jedoch nicht im Xylem der Pappel, nicht nur als N-Quelle, sondern auch als eine wesentliche C-Quelle der N-überversorgten Mistel.

Publications

• 2001. Phosphoenolpyruvate carboxylase in mistletoe leaves: Regulation of gene expression, protein content, and covalent modification. Physiologia Plantarum 112, 343-352
  Li, X., Wanek, W., Nehls, U., Popp, M., Hampp, R., Rennenberg, H., Einig, W.
  
• 2003. Seasonal and spatial variation of reduced sulphur compounds in mistletoes (Viscum album) and the xylem sap of its hosts (Populus X euramericana and Abies alba). Physiologia Plantarum. 117:72-78
  Escher, P., Eiblmeier, M., Hetzger, I., and Rennenberg, H.
  
• 2004. Differences in the influx of glutamine and nitrate into Viscum album from the xylem sap of its hosts. Plant Physiology and Biochemistry. 42: 739-744
  Escher, P., Eiblmeier, M., and Rennenberg, H.
  
• 2004. Seasonal and spatial variation of carbohydrates in mistletoes (Viscum alburn) and the xylem sap of its hosts (Populus x euamericana and Abies alba). Physiologia Plantarum. 120: 212-219
  Escher, P., Eiblmeier, M., Hetzger, I., and Rennenberg, H.
  
• 2004. Spatial and seasonal variation in amino compounds in the xylem sap of a mistletoe (Viscum album) and its hosts (Populus spp. and Abies alba). Tree Physiology. 24: 639-650
  Escher, P., Eiblmeier, M., Hetzger, I., and Rennenberg, H.
  
• 2004. Untersuchungen zur C, N und S Aquisition durch Viscum album. Kumulative Dissertation, Fakultät für Forst- und Umweltwissenschaften der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg i. Brsg, 53 Seiten
  Escher, P.
  
• 2006. Influx of double labelled glutamine into mistletoes (Viscum album) from the xylem sap of its host (Abies alba). Plant Physiology and Biochemistry 44: 880-884
  Escher, P. and Rennenberg, H.