Projektnummer W 1257-820 |
Mikroorganismen im Stickstoff-Zyklus Teilprojekt: Effekte von Nährstoffen auf N-Fixierung bei Lotus japonicus |
|
|
Abstract Deutsch Aufklärung der regulatorischen Funktion von Sulfat bei der symbiotischen N-Fixierung - Ein tiefer Einblick in den S-Stoffwechsel und Proteinumsatz bei der Knöllchenbildung von Lotus japonicus.
Lotus japonicus, eine Varietät des Gewöhnlichen Hornklees (L. corniculatus) ist
in der Wissenschaft die Modellpflanze für tropische Leguminosen wie die
Sojabohne. Leguminosen leben meist in Symbiose mit Bodenbakterien (Rhizobien). Bei der Pflanzen-Rhizobien-Interaktion bilden
sich Wurzelknöllchen aus, in denen die symbiotische Stickstofffixierung stattfindet. Neben dem Stickstoff findet an einer
spezialisierten Membran, der Peribakteroidmembran, auch der Austausch von Zuckern und Sulfat statt. Diese Metabolite z&hlen zum
Primärstoffwechsel und sind daher besonders wichtig für Wachstum und Entwicklung der Pflanzen.
Es ist bekannt, dass Sulfat eine entscheidende Rolle bei der symbiotischen
Stickstofffixierung spielt. Allerdings konnte der Grund dafür bisher noch nicht gezeigt
werden. ANSATZ: Pflanzen werden mit isotopenmarkiertem Sulfat (S) ernährt. Danach soll der Einbau dieser Nährstoffe in Schlüsselproteine, wie die Nitrogenase, mittels Massenspektrometrie verfolgt werden. Beide Bausteine (N und S) sind essentiell für die Bildung der Nitrogenase und somit zur N-Fixierung. Über die Bildung bzw den Abbauprozess dieses Enzymkomplex ist bisher nicht viel bekannt. Allerdings weiβ man, dass dieser Enzymkomplex sich z.B. bei Trockenheit sehr schnell abbaut und seine wichtige Funktion daher bei Stress verloren gehen kannn. Schlüsselfragen:
• Ist es möglich den Einbau des von der Pflanze aufgenommenen Sulfates in die Proteine der Knöllchenbakterien, zu beweisen? • Erfolgt der Transport von S auch systemisch (splitroot-system)?
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Mit Unterstützung vom |