Untersuchungen zum Wirkungsmechanismus des Resistenzinduktors 3-Aminobuttersäure bei Tomate:
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Beuren ; Stuttgart
Grauer
2001
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| Item Description: | Zugl.: Hohenheim, Univ., Diss., 2001 |
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| adam_text | Titel: Untersuchungen zum Wirkungsmechanismus des Resistenzinduktors 3-Aminobuttersäure bei Tomate
Autor: Chamsai, Jutta
Jahr: 2001
INHALTSVERZEICHNIS
Inhaltsverzeichnis..........................................................................................................I
Abkürzungsverzeichnis...............................................................................................IV
1 EINLEITUNG
1.1 Induzierte Krankheitsresistenz..................................................................1
1.1.1 Systemisch erworbene Resistenz (SAR)...................................................2
1.1.1.1 Charakterisierung der SAR.......................................................................2
1.1.1.2 Salicylsäure als Signalmolekül im Rahmen der SAR...............................4
1.1.1.3 Pflanzliche Abwehrreaktionen im Rahmen der SAR...............................6
1.1.2 Weitere Formen von biotisch ausgelöster Resistenz..............................10
1.1.3 Abiotische Resistenzinduktion...............................................................12
1.1.4 Aminobuttersäure als Resistenzinduktor................................................14
1.2 Resistenzinduktion bei Tomate...............................................................16
1.3 Das Pathosystem Tomate/Fusarium oxysponun f.sp. lycopersici..........19
1.4 Ziele der vorliegenden Arbeit.................................................................22
2 MATERIAL UND METHODEN
2.1 Anzucht der Pflanzen..............................................................................24
2.2 Schaderreger...........................................................................................24
2.2.1 Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici...................................................24
2.2.2 Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis...................................26
2.3 Histologie................................................................................................27
2.4 Induktorapplikation.................................................................................27
2.5 Präparation des Wurzelextrakts..............................................................28
2.6 Bestimmung des Proteingehalts..............................................................29
2.7 Bestimmung der Peroxidaseakn vität......................................................29
2.8 Bestimmung der Polyphenoloxidaseaktivität.........................................29
2.9 Einengung des Proteinextrakts................................................................29
2.10 Auftrennung von Proteinen mittels denaturierender Polyacryfamid-
Gelelektrophorese...................................................................................30
2.11 Transfer von Proteinen auf eine Nitrozellulose-Membran.....................30
2.12 Immunodetektion von PR Proteinen.......................................................31
2.13 Extraktion monomerer zellwandveresterter Phenole..............................31
2.14 Extraktion der polymeren zellwandveresterten Phenole........................32
2.15 Extraktion von Salicylsäure....................................................................33
2.15.1 Bestimmung der freien Salicylsäure......................................................-34
I
2.15.2 Bestimmung des Gesamtgehalts an Salicylsäure...................................34
2.16 Arbeiten mit RNA..................................................................................35
2.17 Isolierung von RNA aus Tomatenwurzeln.............................................36
2.18 Gelelektrophoretische Trennung der RNA............................................36
2.19 Transfer der RNA vom Gel auf eine Nylon- Membran.........................37
2.20 Hybridisierung von RNA mit einer spezifischen cDNA-Sonde............37
2.21 Herstellung der cDNA-Sonde................................................................38
2.21.1 Transformation von Escherichia coli.....................................................38
2.21.2 Isolation von Plasmid-DNA...................................................................39
2.21.3 Restriktionsverdau von Plasmid-DNA...................................................39
2.21.4 Agarose Gelelektrophorese von DNA....................................................39
2.21.5 Radioaktive Markierung der cDNA mit 32P...........................................40
2.22 Statistik...................................................................................................41
3 ERGEBNISSE
3.1 Resistenzprüfungen................................................................................42
3.1.1 Auswirkung einer Vorbehandlung mit DL-3-Aminobuttersäure
auf die Ausprägung der Clavibacter-V/eike...........................................42
3.1.2 Auswirkung einer Vorbehandlung mit DL-3-Aminobuttersäure
auf die Ausprägung der Fusarium-Vfe ke..............................................44
3.1.3 Auswirkung einer Vorbehandlung mit Methyljasmonat auf die
Ausprägung der Fusarium-Welke..........................................................46
3.1.4 Einfluß verschiedener Induktionsintervalle auf die Krankheits-
ausprägung nach einer Behandlung mit DL-3- Aminobuttersäure........47
3.1.5 Auswirkungen von Sprüh- und Gießbehandlungen mit
DL-3-Aminobuttersäure.........................................................................48
3.1.6 Spezifität der durch 3-Aminobuttersäure vermittelten Resistenz
gegenüber Fusarium oxysporum f.sp. lycopersici..................................50
3.2 Histoiogische Untersuchungen an Tomatenwurzeln..............................53
3.2.1 Makroskopisch sichtbare Effekte an den Wurzeln von Tomaten
nach einer Behandlung mit DL-3-Aminobuttersäure.............................53
3.2.2 Einfluß der Vorbehandlung mit DL-3-Aminobuttersäure auf die
Krankheitsentwicklung der Fusarium-Welke........................................56
3.3 Biochemische und molekularbiologische Untersuchungen zu den
durch 3-Aminobuttersäure induzierten Prozessen in
Tomatenwurzeln.....................................................................................57
3.3.1 Zeliwandgebundene Phenole in den Tomatenwurzeln...........................57
3.3.1.1 Durch DL-3-Aminobuttersäure induzierte monomere zellwand-
veresterte Phenole..................................................................................58
3.3.1.2 Einfluß der Inokulation mit Fusarium oxysporum f.sp. lycopersici
auf die Akkumulation von monomeren zellwandveresterten
Phenolen..................................................................................................60
3.3.1.3 Durch DL-3-Aminobuttersäure induzierte Akkumulation von
polymeren ligninartigen Phenolen in Zellwänden von
Tomatenwurzeln.....................................................................................61
3.3.1.4 Einfluß der Inokulation mit Fusarium oxysporum f.sp. lycopersici
auf den Gehalt an polymeren ligninartigen Phenolen in den
Zellwänden von Tomatenwurzeln..........................................................62
3.3.2 Bestimmung der Aktivität ausgewählter mit dem Phenolhaushalt
assoziierter Enzyme................................................................................64
3.3.2.1 Peroxidase...............................................................................................65
3.3.2.2 Polyphenoloxidase..................................................................................66
3.3.3 Akkumulation von Salicylsäure in Tomatenwurzeln..............................67
3.3.4 Durch DL-3-Aminobuttersäure induzierte Veränderungen
auf Proteinebene.....................................................................................72
3.3.4.1 Quantitative Veränderungen des Gehalts an löslichen Proteinen...........72
3.3.4.2 Qualitative Veränderungen des Gehalts an löslichen Proteinen.............73
3.3.4.3 Immunodetektion ausgewählter PR Proteine..........................................74
4 DISKUSSION
4.1 Löst eine Vorbehandlung von Tomaten mit DL-3-Aminobuttersäure
Resistenz gegenüber Welkekrankheiten aus?.........................................78
4.2 Die Spezifität der durch Aminobuttersäure vermittelten Resistenz.......81
4.3 Wie wird die Resistenz gegenüber Fusarium oxysporum f.sp.
lycopersici in Tomatenpflanzen vermittelt?...........................................83
4.4 Induzierte Abwehrreaktionen in Tomatenpflanzen und ihre mögliche
Bedeutung für die Abwehr von Fusarium oxysporum f.sp.
lycopersici...............................................................................................87
5 ZUSAMMENFASSUNG.......................................................................................94
6 SUMMARY............................................................................................................96
7 LITERATURVERZEICHNIS.............................................................................98
8 ANHANG - LISTE DER REAGENZEN.........................................................119
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