Regulation des Kaliumausstroms im ABA- und Jasmonatvermittelten Stomaschluss: = Regulation of Potassium Efflux in the ABA- and Jasmonate-controlled Stomatal Closure
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Würzburg
2015
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|---|---|
| adam_text | REGULATION DES KALIUMAUSSTROMS IM
ABA- UND JASMONATVERMITTELTEN STOMASCHLUSS
DISSERTATION
ZUR ERLANGUNG DES NATURWISSENSCHAFTLICHEN DOKTORGRADES
DER JULIUS-MAXIMILIANS-UNIVERSITAET W UERZBURG
VORGELEGT VON
SABRINA FOERSTER
AUS W UERZBURG
W UERZBURG, 2015
INHALTSVERZEICHNIS
I.
EINLEITUNG............................................................................................................................................................
1
1.1 VERSCHLIESSBARE POREN KONTROLLIEREN DEN GASAUSTAUSCH IM B LATT
......................................................
2
1.1.1 EINFLUSS VERSCHIEDENER STIMULI AUF DIE OEFFNUNGSWEITE DER
POREN..............................................2
1.1.2 MECHANISMUS DER SCHLIESSZELLBEWEGUNGEN
....................................................................................
5
1.1.3 VERARBEITUNG UND WEITERLEITUNG VON
CA2+-SIGNALEN......................................................................
6
1.2 DAS STRESSHORMON
ABSCISINSAEURE.............................................................................................................9
1.2.1 SYNTHESE VON
ABSCISINSAEURE..............................................................................................................9
1.2.2 WIRKUNGEN VON
ABSCISINSAEURE........................................................................................................
11
1.2.3 REGULATION DER STOMABEWEGUNGEN DURCH ABSCISINSAEURE
...........................................................
12
1.3
JASMONATE..................................................................................................................................................
14
1.3.1 SYNTHESE VON
JASMONATEN...............................................................................................................
15
1.3.2 SIGNALTRANSDUKTION VON JASMONATEN
.............................................................................................
17
1.3.3 WIRKUNGEN VON
JASMONATEN............................................................................................................18
1.4
IMMUNABWEHR...........................................................................................................................................20
1.4.1 ABLAUF EINER
INFEKTION.......................................................................................................................20
1.4.2 STOMASCHLUSS NACH
PATHOGENERKENNUNG.......................................................................................22
1.5 KONTROLLE DES KALIUMEFFLUXES IN SCHLIESSZELLEN DURCH GORK
..............................................................
24
1.6 ZIELE DIESER
ARBEIT.....................................................................................................................................
27
II. MATERIAL UND M
ETHODEN.................................................................................................................................28
2.1. METHODEN MIT
ARABIDOPSIS
THALIANA....................................................................................................28
2.1.1
ANZUCHTBEDINGUNGEN........................................................................................................................28
2.1.2 ANALYSE VON
STOMASCHLUSSWEITEN...................................................................................................29
2.1.3 PROTOPLASTIERUNG UND TRANSFORMATION VON
PROTOPLASTEN.......................................... 30
2.1.4 INFEKTION MIT PSEUDOMONAS
SYRINGAE............................................................................................
31
2.1.5 GESAMT-RNA- ISOLATION AUS
ARABIDOPSIS
THALIANA........................................................................
32
2.2 METHODEN MIT
RNA...................................................................................................................................33
2.2.1 GENERATION VON CDNA AUS
GESAMT-RNA........................................................................................33
2.2.2 IN VITRO TRANSKRIPTION VON
CRNA.....................................................................................................
35
2.2.3 QUALITAETS- UND QUANTITAETSKONTROLLE VON
RNA...............................................................................36
2.3 METHODEN MIT
DNA..................................................................................................................................37
2.3.1
POLYMERASE-KETTENREAKTION.........................................................................................................
37
2.3.2 GELELEKTROPHORESE MIT DNA
2.3.3
PCR-AUFREINIGUNG...............................................................................................................................39
2.3.4 KLONIERUNG NACH DER USER* -
STRATEGIE.......................................................................................39
2.3.6
RESTRIKTIONSVERDAU............................................................................................................................
40
2.3.7
SEQUENZIERUNG...................................................................................................................................
42
2.4 QUANTITATIVE ECHTZEIT- POLYMERASENKETTENREAKTION
(QRT-PCR).........................................................42
2.4.1 AUSWERTUNG VON QRT-PCR-ANALYSEN
..............................................................................................
44
2.4.2 PRIMERDESIGN UND
SYNTHESE.............................................................................................................44
2.5 KULTIVIERUNG UND TECHNIKEN MIT
E.COLI..................................................................................................44
2.5.1 WACHSTUMSBEDINGUNGEN VON E. COLI
..............................................................................................
45
2.4.2 TRANSFORMATION CHEMISCH KOMPETENTER
BAKTERIEN.....................................................................45
2.4.3 ISOLATION VON
PLASMID-DNA..............................................................................................................
46
2.4.4 KRYOKONSERVIERUNG VON E.
COLI.........................................................................................................46
2.6
ELEKTROPHYSIOLOGIE....................................................................................................................................
47
2.6.1 PRAEPARATION VON XENOPUS-
OOZYTEN................................................................................................47
2.6.2 MIKROINJEKTION VON
CRNA.................................................................................................................
48
2.6.3
ELEKTRODEN..........................................................................................................................................48
2.6.4 DURCHFUEHRUNG EINER
DEVC-MESSUNG.............................................................................
49
2.6.5
SPANNUNGSPROTOKOLLE........................................................................................................................
50
2.6.6 DATENERFASSUNG UND
AUSWERTUNG...................................................................................................
51
2.7.
FLUORESZENZMIKROSKOPIE.........................................................................................................................
51
2.7.1
OOZYTEN...............................................................................................................................................51
2.7.2
PROTOPLASTEN.......................................................................................................................................52
2.7.3 FRET-BASIERTE MESSUNG DER ABA-KONZENTRATIONSAENDERUNGEN
..................................................
52
III.
ERGEBNISSE......................................................................................................................................................54
3.1 REGULATION DES KALIUMKANALS GORK DURCH REVERSIBLE PHOSPHORYLIERUNG
.......................................
54
3.1.1 IDENTIFIKATION VON POTENTIELLEN INTERAKTIONSPARTNERN VON
GORK..............................................55
3.1.2 GORK WIRD DURCH DIE PHOSPHATASE ABI2 PARTIELL
INHIBIERT........................................................57
3.1.3 ANTAGONISTISCHE REGULATION VON GORK DURCH ABI2 UND EINIGE KINASEN
.................................
59
3.1.4 INTERAKTIONEN ZWISCHEN GORK, PP2CS UND
KINASEN.....................................................................
62
3.1.5 CIPK5/CBL1 AKTIVIERT GORK
CALCIUMABHAENGIG...............................................................................
64
3.2 BEDEUTUNG DER GORK-REGULATION IM
STOMASCHLUSS............................................................................67
3.2.1 EXPRESSION DER SIGNALWEGSKOMPONENTEN IN
SCHLIESSZELLEN.........................................................67
3.2.2 STOMATA REAGIEREN UNTERSCHIEDLICH AUF
REIZE...............................................................................
69
3.2.3 EINFLUSS DER EXPERIMENTELLEN BEDINGUNGEN AUF DIE
STOMA-ANTWORTEN....................................71
3.2.4 VERLUSTMUTANTEN DER SIGNALWEGSKOMPONENTEN SIND MEJA-INSENSITIV
...................................
73
3.2.5 DIE ROLLE VON GORK IN DER STOMATAEREN VERTEIDIGUNG
................................................................
76
3.3 CROSSTALK ZWISCHEN MEJA, ABA UND CORONATIN IN DER STOMAREGULATION
......................................
78
3.3.1 PERZEPTION UND SYNTHESE VON ABA UND JASMONATEN
.................................................................
79
3.3.2 EINFLUSS VON ABA AUF DIE KINETIK DER STOMA-WIEDEROEFFNUNG DURCH
CORONATIN
.....................
82
3.3.3 TRANSIENTE ABA-INSENSITIVITAET DURCH CORONATIN
..........................................................................
85
3.3.4 DER MEJA- VERMITTELTE STOMASCHLUSS INVOLVIERT PROTEINDEGRADATION
.......................................
86
IV.
DISKUSSION........................................................................................................................................................88
4.1 REGULATION VON GORK IN
STOMATA..........................................................................................................
89
4.1.1 ABI2 VERBINDET GORK MIT DEM ABA-SIGNALWEG
..........................................................................
89
4.1.2 KINASEN AKTIVIEREN
GORK.................................................................................................................
91
4.1.3 INTERAKTIONEN ZWISCHEN GORK, PP2CS UND
KINASEN....................................................................93
4.1.4 DETAILS DER CBL1-CIPK5 AKTIVIERUNG VON GORK
...........................................................................
94
4.2 DER GORK-SIGNALKNOTEN IST ESSENTIELL FUER DEN MEJA-VERMITTELTEN
STOMASCHLUSS
........................
97
4.2.1 EXPRESSION DER GORK-REGULATOREN IN WURZELN UND SCHLIESSZELLEN
..........................................
97
4.2.2 MEJA-, ABER NICHT ABA-INSENSITIVITAET VON SCHLIESSZELLEN DER
VERLUSTMUTANTEN
.....................
99
4.2.3 P. SYRINGAE OEFFNET DIE STOMATA MIT CORONATIN
..........................................................................
102
4.2.4 STOMATA RE VERTEIDIGUNG GEGEN BIOTROPHE UND NEKROTROPHE PATHOGENE
.............................
104
4.3 CROSSTALK DER SIGNALWEGE ZWISCHEN ABA, JA UND
CORONATIN...........................................................105
4.3.1 ANTAGONISMUS DER ABA- UND DER COR-VERMITTELTEN STOMABEWEGUNG
.................................
106
4.3.2 ABA-BETEILIGUNG AN DER JASMONAT-SIGNALTRANSDUKTION
.............................................................
108
4.3.3 DIE BEDEUTUNG DER JAZ-PROTEINE UND DER JA-ILE-SYNTHESE FUER DEN
STOMASCHLUSS
...............
109
4.3.4 GEZIELTER PROTEINABBAU IM
STOMASCHLUSS....................................................................................110
4.3.5 PHYSIOLOGISCHE ROLLE DES JA-INDUZIERTEN
STOMASCHLUSSES........................................................112
4.4
AUSBLICK.....................................................................................................................................................113
V.
ZUSAMMENFASSUNG.........................................................................................................................................
90
VI.
SUMMARY.......................................................................................................................................................117
VII.
ANHANG.........................................................................................................................................................
117
7.1
REFERENZEN..............................................................................................................................................
117
7.2
ABKUERZUNGSVERZEICHNIS..........................................................................................................................
129
5.3 ABBILDUNGSVERZEICHNIS
....................................
131
5.4
TABELLENVERZEICHNIS................................................................................................................................132
5.5
PRIMERVERZEICHNIS...................................................................................................................................
132
5.6 VERWENDETE ARABIDOPSIS- MUTANTEN
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| spelling | Förster, Sabrina ca. 21. Jh Verfasser (DE-588)1112962387 aut Regulation des Kaliumausstroms im ABA- und Jasmonatvermittelten Stomaschluss = Regulation of Potassium Efflux in the ABA- and Jasmonate-controlled Stomatal Closure vorgelegt von Sabrina Förster aus Würzburg Regulation of Potassium Efflux in the ABA- and Jasmonate-controlled Stomatal Closure Würzburg 2015 133 Seiten Illustrationen, Diagramme txt rdacontent n rdamedia nc rdacarrier Dissertation Julius-Maximilians-Universität Würzburg 2015 Zusammenfassung in englischer und deutscher Sprache Jasmonsäure (DE-588)4339701-3 gnd rswk-swf Abscisinsäure (DE-588)4141106-7 gnd rswk-swf Spaltöffnung (DE-588)4182035-6 gnd rswk-swf Ackerschmalwand (DE-588)4141299-0 gnd rswk-swf Kaliumkanal (DE-588)4258505-3 gnd rswk-swf (DE-588)4113937-9 Hochschulschrift gnd-content Ackerschmalwand (DE-588)4141299-0 s Spaltöffnung (DE-588)4182035-6 s Kaliumkanal (DE-588)4258505-3 s Abscisinsäure (DE-588)4141106-7 s Jasmonsäure (DE-588)4339701-3 s DE-604 Erscheint auch als Online-Ausgabe urn:nbn:de:bvb:20-opus-115455 https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:bvb:20-opus-115455 Resolving-System kostenfrei Volltext DNB Datenaustausch application/pdf http://bvbr.bib-bvb.de:8991/F?func=service&doc_library=BVB01&local_base=BVB01&doc_number=029163043&sequence=000001&line_number=0001&func_code=DB_RECORDS&service_type=MEDIA Inhaltsverzeichnis |
| spellingShingle | Förster, Sabrina ca. 21. Jh Regulation des Kaliumausstroms im ABA- und Jasmonatvermittelten Stomaschluss = Regulation of Potassium Efflux in the ABA- and Jasmonate-controlled Stomatal Closure Jasmonsäure (DE-588)4339701-3 gnd Abscisinsäure (DE-588)4141106-7 gnd Spaltöffnung (DE-588)4182035-6 gnd Ackerschmalwand (DE-588)4141299-0 gnd Kaliumkanal (DE-588)4258505-3 gnd |
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