Physiologische Untersuchungen zur Induktion der pflanzlichen Hydrolasen Chitinase und beta-1,3-Glucanase als mögliche Abwehrenzyme gegen pathogene Mikroorganismen unter besonderer Berücksichtigung der Ethylenbiosynthese:
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1994
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INHALTSVERZEICHNIS
INHALTSVERZEICHNIS
ABKUERZUNGSVERZEICHNIS
.
VII
1.
EINLEITUNG
.
1
1.1.
PR-PROTEINE
('PATHOGENESIS-RELATED
PROTEINS')
VON
PFLANZEN
.
1
1.2.
ALLGEMEINE
MERKMALE
UND
NOMENKLATUR
DER
PR-PROTEINE
.
4
1.3
ROLLE
UND
FUNKTION
DER
PR-PROTEINE
CHITINASE
UNDJD-L,3-GLUCANASE
IN
PFLANZEN
UND
BEI
DER
PATHOGENABWEHR
.
7
1.4.
KLASSIFIZIERUNG
DER
CHITINASEN
UND
LOKALISATION
DER
BEIDEN
'ANTIFUNGAL
HYDROLASES'
CHITINASE
UNDJ3-L,3-GLUCANASE
IN
PFLANZEN
.
14
1.5.
ROLLE
DES
ETHYLENS
BEI
DEN
ABWEHRREAKTIONEN
EINER
PFLANZE
.
16
2.
MATERIAL
UND
METHODEN
.
20
2.1.
VERSUCHSOBJEKT
ZELLSUSPENSIONSKULTUREN
.
20
2.1.1.
KULTIVIERUNG
DER
ZELLSUSPENSIONEN
.
20
2.1.2.
APPLIKATION
DER
WIRKSTOFFE
.
20
2.1.3.
PARAMETER
ZUR
CHARAKTERISIERUNG
DER
ZELLSUSPENSIONSKULTUREN
.
21
2.1.3.1.
BESTIMMUNG
DER
VITALITAET
.
21
2.1.3.2.
BESTIMMUNG
DER
LEITFAEHIGKEIT
.
21
2.1.3.3.
BESTIMMUNG
DER
ZELLZAHL
.
22
2.1.3.4.
BESTIMMUNG
DES
FRISCHGEWICHTES
.
23
2.I.3.5.
AUFARBEITUNG
DES
PFLANZENMATERIALS
FUER
DIE
ANALYTISCHEN
UNTERSUCHUNGEN
.
23
2.1.3.6.
BESTIMMUNG
DES
TROCKENGEWICHTES
.
23
2.1.3.7.
BESTIMMUNG
DES
PH-WERTES
DES
MEDIUMS
.
24
INHALTSVERZEICHNIS
2.1.3.8.
BESTIMMUNG
DER
ETHYLENBILDUNG
.
24
2.I.3.9.
BESTIMMUNG
VON
ACC
UND
ACC-KONJUGAT
(MACC)
IN
ZELLSUSPENSIONSKULTUREN
.
25
2.1.4.
BIOCHEMISCHE
ANALYSE
DERJ8-L,3-GLUCANASEN
UND
CHITINASEN
.
28
2.1.4.1.
HERSTELLUNG
DES
ROHEXTRAKTES
ZUR
MESSUNG
DER
ENZYMAKTIVITAETEN
.
28
2.I.4.2.
ENZYMASSAY
FUERJ8-L,3-GLUCANASEN
.
28
2.I.4.3.
DC-ANALYSE
DER
ABBAUPRODUKTE
DERJ(J-L,3-GLUCANASE-REAKTION
.
32
2.1.4.4.
ENZYMASSAY
FUER
CHITINASEN
.
33
2.1.4.5.
DC-ANALYSE
DER
ABBAUPRODUKTE
DER
CHITINASE-REAKTION
.
35
2.1.5.
BESTIMMUNG
DES
GESAMTPROTEINGEHALTES
.
36
2.1.6.
WESTERN-BLOT
.
37
2.1.7.
IMMUNOLOGISCHE
ANALYSE
DER
PHYTOHORMONE
.
38
2.1.7.1.
CYTOKININ-BESTIMMUNG
.
41
2.1.7.2.
ABSCISINSAEURE
(ABA)-BESTIMMUNG
.
42
2.1.7.3.
INDOL-3-ESSIGSAEURE
(LES)-BESTIMMUNG
.
42
2.1.7.4.
VORBEREITUNG
UND
DURCHFUEHRUNG
DES
ENZYMIMMUNOASSAYS
(ELISA)
.
44
2.I.7.5.
GIBBERELLIN
AJ
(GA^-BESTIMMUNG
.
49
2.I.7.6.
SPEZIFITAET
DER
VERWENDETEN
ANTIKOERPER
.
51
2.2.
VERSUCHSOBJEKT
TABAKPFLANZEN
.
52
2.2.1.
ANZUCHT
DER
TABAKPFLANZEN
.
52
2.2.1.1.
ANZUCHT
DER
TABAKPFLANZEN
UNTER
GEWAECHSHAUSBEDINGUNGEN
.
52
2.2.I.2.
ANZUCHT
DER
TABAKPFLANZEN
IM
KLIMARAUM
.
53
2.2.I.3.
VIRUS-INFEKTION
DER
TABAKPFLANZEN
MIT
TMV
DAHLEMENSE
.
53
2.2.1.4.
ERNTE
DES
BLATTMATERIALS
.
54
2.2.1.5.
BESTIMMUNG
DES
TROCKENGEWICHTES
.
54
2.2.1.6.
BESTIMMUNG
DES
CHLOROPHYLLGEHALTES
.
55
2.2.I.7.
BESTIMMUNG
VON
ACC
UND
ACC-KONJUGAT
(MACC)
IN
BLATTMATERIAL
.
55
INHALTSVERZEICHNIS
2.2.1.8.
KOLORIMETRISCHE
BESTIMMUNG
VON
HCN
IM
BLATTGEWEBE
.
55
2.2.1.9.
EXTRAKTION
UND
BESTIMMUNG
DER
PHYTOHORMONE
IM
BLATTGEWEBE
.
57
2.2.1.10.
BESTIMMUNG
DERJ8-CYANOALANINSYNTHASE
(SS-CAS)-AKTIVITAET
.
58
2.2.1.11.
BEHANDLUNG
VON
TABAKBLAETTERN
MIT
WIRKSUBSTANZEN
.
60
2.3.
GERAETE
.
61
2.4.
VERBRAUCHSMATERIALIEN
.
63
2.5.
CHEMIKALIEN
UND
LOESUNGEN
.
63
2.5.1.
CHEMIKALIEN
UND
WIRKSTOFFE
.
63
2.5.2.
ZUSAMMENSETZUNG
DER
NAEHRMEDIEN
UND
PUFFERLOESUNGEN
.
69
-
I,2A-MEDIUM
NACH
SEITZ
ET
AL.
(1985)
.
69
-
NAEHRLOESUNG
NACH
LINSMAIER
UND
SKOOG
(1964)
.
70
-
PUFFER
UND
LOESUNGEN
FUER
DIE
IMMUNOLOGISCHE
PHYTOHORMONBESTIMMUNG
IM
ELISA
.
71
-
PUFFER
UND
LOESUNGEN
FUER
DIE
IMMUNOLOGISCHE
PHYTOHORMONBESTIMMUNG
IM
RIA
.
71
-
PUFFER
FUER
DIE
ROHEXTRAKTHERSTELLUNG
(Z?-1,3-GLUCANASE-/CHITINASE-ASSAY)
.
71
-
PUFFER
UND
LOESUNGEN
FUER
DENJ8-L,3-GLUCANASE-ASSAY
.
71
-
PUFFER
UND
LOESUNGEN
FUER
DEN
CHITINASE-ASSAY
.
72
-
PUFFER
FUER
DIE
ROHEXTRAKTHERSTELLUNG
(/?-CAS-ASSAY)
.
72
-
PUFFER
UND
LOESUNGEN
FUER
DENJ3-CYANOALANINSYNTHASE
(/?-CAS)-ASSAY
.
72
-
PUFFER
UND
LOESUNGEN
FUER
DIE
CYANIDBESTIMMUNG
.
73
-
ZUSAMMENSETZUNG
DER
SDS-GELE
UND
LOESUNGEN
FUER
DIE
WESTEM-BLOT-ANALYSE
.
74
3.
ERGEBNISSE
.
75
3.1.
UNTERSUCHUNGEN
AN
PFLANZLICHEN
ZELLSUSPENSIONSKULTUREN
.
75
INHALTSVERZEICHNIS
3.1.1.
CHARAKTERISIERUNG
DES
WACHSTUMSVERLAUFES
UND
DER
ETHYLEN
BIOSYNTHESE
IN
SONNENBLUMEN-ZELLSUSPENSIONSKULTUREN
.
76
3.1.2.
EINFLUSS
DES
WACHSTUMSRETARDANS
BAS
111.
W
AUF
DEN
ENDOGENEN
PHYTOHORMONGEHALT
IN
SONNENBLUMEN-ZELLSUSPENSIONSKULTUREN
.
79
3.1.3.
EINFLUSS
DER
ETHYLENBILDUNG
AUF
DIE
ENDOGENEN
CYTOKININ-GEHALTE
IN
SONNENBLUMEN-ZELLSUSPENSIONSKULTUREN
.
81
3.1.4.
INDUKTION
DER
PR
('PATHOGENESIS-RELATED')-PROTEINE
CHITINASE
UNDJ8-L,3
GLUCANASEIN
SONNENBLUMEN-ZELLSUSPENSIONSKULTUREN
DURCH
BAS
111.
W
.
83
3.1.5.
CHARAKTERISIERUNG
DER
BAS
LLL.W-INDUZIERTEN
CHITINASEN
UND
J3-L,3-GLUCANASEN
IN
SONNENBLUMEN-ZELLSUSPENSIONSKULTUREN
.
87
3.1.5.1.
DC-ANALYSE
DER
ENDPRODUKTE
DER
ENZYMATISCHEN
HYDROLYSE
VON
[
3
H]CHITIN
UND
LAMINARIN
.
87
3.1.5.2.
WESTEM-BLOT-ANALYSE
DER
INDUZIERTEN
CHITINASEN
UNDJ8-L,3
GLUCANASEN
IN
ZELLEXTRAKTEN
UND
IM
KULTURMEDIUM
.
88
3.1.6.
EINFLUSS
DER
ETHYLENBIOSYNTHESE
BEI
DER
INDUKTION
VON
CHITINASE
UNDJ3
1,3
GLUCANASE
DURCH
BAS
111.W
IN
SONNENBLUMEN-ZELLSUSPENSIONSKULTUREN
.
91
3.1.7.
EINFLUSS
DES
ETHYLENINHIBITORS
C0CI2
AUF
DIE
INDUKTION
DER
CHITINASE-AKTIVITAET
IN
SONNENBLUMEN-ZELLSUSPENSIONSKULTUREN
.
93
3.1.8.
BEEINFLUSSUNG
DER
BAS
LLL.W-BEDINGTEN
INDUKTION
DER
CHITINASE-AKTIVITAET
IN
SONNENBLUMEN-ZELLSUSPENSIONSKULTUREN
DURCH
EINGRIFF
IN
DIE
ETHYLEN
BIOSYNTHESE
.
96
3.1.9.
UNTERSUCHUNGEN
ZUR
INDUKTION
DER
ENZYMAKTIVITAETEN
VON
CHITINASE
UND
SS
1,3
GLUCANASE
DURCH
BAS
11
1.W
BEI
VARIATION
DES
BEHANDLUNGSZEITPUNKTES
VON
SONNENBLUMEN-ZELLSUSPENSIONSKULTUREN
.
99
3.1.10.
ZUSAMMENFASSENDE
BEWERTUNG
DER
ERGEBNISSE
ZUR
INDUKTION
VON
CHITINASE
UND
J3-L,3-GLUCANASE
IN
SONNENBLUMEN-ZELLSUSPENSIONSKULTUREN
DURCH
BAS
111.W
.
101
INHALTSVERZEICHNIS
3.1.11.
EINFLUSS
WEITERER,
MIT
DER
ETHYLENBIOSYNTHESE
INTERFERIERENDER
WIRKSUBSTANZEN
AUF
DAS
WACHSTUM,
DIE
ETHYLENBIOSYNTHESE
UND
DIE
ENZYMAKTIVITAETEN
VON
CHITINASE
UND
J9-L,3-GLUCANASE
IN
SONNENBLUMEN-ZELLSUSPENSIONSKULTUREN
.
105
3.1.11.1.
WIRKUNG
VON
EFFEKTOREN
DER
ETHYLENBIOSYNTHESE
.
105
3.1.11.2.
WIRKUNG
VERSCHIEDENER
WACHSTUMSRETARDANTIEN
.
107
3.1.11.3.
WIRKUNG
VERSCHIEDENER
FUNGIZIDE
.
110
3.1.11.4.
WIRKUNG
VON
2,4-D
UND
BAS
514.H
.
115
3.1.11.5.
WIRKUNG
DER
SALICYLSAEURE
.
117
3.1.12.
CHARAKTERISIERUNG
DER
WIRKUNG
VON
BAS
111.W
UND
BAS
480.F
IN
UNTERSCHIEDLICHEN
ZELLSUSPENSIONSKULTUREN
.
120
3.1.13.
CHARAKTERISIERUNG
DER
WIRKUNG
EINES
ELICITORS
AUS
PHYTOPHTHORA
MEGASPERMA
IN
SONNENBLUMEN-ZELLSUSPENSIONSKULTUREN
.
127
3.1.14.
BEEINFLUSSUNG
DER
PMG-BEDINGTEN
INDUKTION
DER
ENDOGENEN
CHITINASE
AKTIVITAET
DURCH
EINGRIFF
IN
DIE
ETHYLENBIOSYNTHESE
.
130
3.2.
UNTERSUCHUNGEN
AN
INTAKTEN
PFLANZENSYSTEMEN
(BLATTSCHEIBCHEN)
-
ROLLE
DER
ETHYLENBIOSYNTHESE
BEI
DER
PATHOGENABWEHR
.
133
3.2.1.
BIOCHEMISCHE
PROZESSE
IM
VERLAUF
DER
HYPERSENSITIVEN
REAKTION
VON
TABAKPFLANZEN
NACH
EINER
TMV-INFEKTION
.
134
3.2.2.
AUSLOESUNG
EINER
HYPERSENSITIVEN
REAKTION
VON
TABAKPFLANZEN
DURCH
KCN-APPLIKATION
.
139
4.
DISKUSSION
.
142
4.1.
HETEROTROPHE
ZELLSUSPENSIONSKULTUREN
ALS
MODELLSYSTEM
.
142
4.1.1.
CHARAKTERISIERUNG
DER
WIRKUNG
VON
WACHSTUMSRETARDANTIEN
.
143
4.1.2.
BEEINFLUSSUNG
DER
ETHYLENBIOSYNTHESE
UND
DER
ENDOGENEN
PHYTOHORMONGEHALTE DURCH
BAS
111.W
.
145
INHALTSVERZEICHNIS
4.1.3.
CHARAKTERISIERUNG
DER
STOFFLICHEN
INDUKTION
DER
ENZYMAKTIVITAETEN
VON
CHITINASE
UNDJ8-L,3-GLUCANASE
-
EINFLUSS
DER
ETHYLENBIOSYNTHESE
AM
INDUKTIONSPROZESS
.
148
4.1.4.
BIOCHEMISCHE
CHARAKTERISIERUNG
DER
INDUZIERTEN
CHITINASEN
UND
J8-L,3-GLUCANASEN
IN
SONNENBLUMEN-ZELLSUSPENSIONSKULTUREN
.154
4.2.
UNTERSUCHUNGEN
AN
INTAKTEN,
PFLANZLICHEN
GEWEBESYSTEMEN
(BLATTSCHEIBCHEN)
.
156
4.2.1.
MOEGLICHE
ROLLE
DER
ETHYLENBIOSYNTHESE
BEI
DER
HYPERSENSITIVEN
REAKTION
VON
TABAKPFLANZEN
.
156
5.
ZUSAMMENFASSUNG
.
160
6.
LITERATURVERZEICHNIS
.
165 |
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