Zur Rolle der Nitratreduktion und der NO-Bildung beim normoxischen/anoxischen/post-anoxischen Stoffwechsel von Wurzeln

• Antragsteller: Professor Dr. Werner Martin Kaiser
• Fachliche Zuordnung: Pflanzenphysiologie
• Förderung: Förderung von 2002 bis 2006
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5384641

Nitratreduktion von Wurzeln hat positive Auswirkungen auf die Überflutungstoleranz, doch sind die Mechanismen nur unzureichend verstanden. Nitratreduktase(NR)-haltige Wurzeln eines Tabak-Wildtyps produzierten unter Anoxia viel weniger Ethanol und Lactat als Wurzeln einer Tabak-Transformante (LNR-H), die keine lösliche NR in der Wurzel (aber normale NR-Aktivität in den Blättern) besitzt. Auch der cytosolische pH und der Energiezustand der Wurzeln waren in WT unter Anoxia besser und die Pflanzen zeigten im Gegensatz zur LNR-H keine Welkeerscheinungen. Wir wollen nun überprüfen, inwieweit Nitrat- und Nitritreduktion, Atmung und oxidativer Pentosephosphatzyklus um Metabolite konkurrieren, und weshalb unter Anoxia in WT-Wurzeln die NR-Expression gesteigert und/oder die Proteolyse gehemmt ist. Nitrat-reduzierende Pflanzen ermittieren unter Anoxia auch vermehrt Stickstoffmonoxid (NO). Wir wollen die NO-Emission von Wurzeln unter Normoxia/Anoxia/Post-Anoxia quantifizieren und beteiligte Reaktionen identifizieren. Eine mögliche Korrelation zwischen NO- und Ethylen-Emission sowie eine vermutete Akkumulation von NO-Verbindungen (Nitrosothiole und Nitrotyrosin) soll untersucht werden. Alle Experimente werden mit dem WT, der LNR-H-Transformante sowie an der Nitritreduktase-antisenseTransformante von Tabak durchgeführt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen