@phdthesis{Faist2017,
  author    = {Faist, Hanna},
  title     = {Bedeutung und Charakterisierung der bakteriellen Flora in Vitis vinifera mit und ohne Wurzelhalsgallen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-154359},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2017},
  abstract  = {Am Rebstock werden in der Natur von Agrobacterium vitis, dem Ausl{\"o}ser Wurzelhalsgallenerkrankung, charakteristische Wurzelhalsgallentumore induziert. Virulente Vertreter der Gattung der Agrobacteria schleusen bakterielle DNA in das pflanzliche Genom ein, wodurch die Pflanze Tumore produziert. Die Wurzelhalsgallenerkrankung wird seit einem Jahrhundert als ein Beispiel der Pflanzen-Pathogen-Interaktion untersucht. Die Rolle der bakteriellen Flora im Zusammenhang mit der Wurzelhalsgallenerkrankung beim Rebstock wurde bisher kaum betrachtet. Um dieser Frage nachzugehen, habe ich die endophytische mikrobielle Zusammensetzung von Rebst{\"o}cken mit und ohne Wurzelhalsgalle analysiert. Es werden Proben von drei Zeitpunkten einer Wachstumsperiode (Fr{\"u}hling, Sommer und Herbst) und von den Organen der Rebst{\"o}cke (Wurzeln, Pfropfstelle und einj{\"a}hrige Triebe) sowie dem Boden in einer Weinanlage bei Himmelstadt in Unterfranken genommen. Die Bakterienflora dieser Umweltproben wird mit kultivierungsabh{\"a}ngigen (Isolierung von Bakterien) und kultivierungsunabh{\"a}ngigen (Hochdurchsatzsequenzierungen) Methoden untersucht. Zudem werden i) die Virulenz der verschiedenen Agrobacterium-Isolate in Tumorassays bestimmt, ii) synthetische Bakteriengemeinschaften von in vitro kultivierten Weinpfl{\"a}nzchen mit Wurzelhalsgallen analysiert, iii) die Genome von einem virulenten und einem nicht-virulenten Agrobacteria-Isolat aus der Wurzelhalsgalle verglichen, iv) erste Interaktionsstudien auf festen N{\"a}hrmedien durchgef{\"u}hrt und v) virulente Agrobacteria mittels bildgebender Fluoreszenz-Lebenszeit-Mikroskopie (FLIM) in Wurzelhalsgallen lokalisiert. Die Rebst{\"o}cke dieser Studie haben eine organspezifische Bakterienflora, die innerhalb einer Wachstumsperiode variiert. Nur die Bakterienflora der Pfropfstelle (mit oder ohne Wurzelhalsgalle) aber nicht die des Bodens, der Wurzeln, und der einj{\"a}hrigen Triebe unterscheidet sich strukturell zwischen gesunden und erkrankten Rebst{\"o}cken. Mikroskopisch konnten virulente Agrobacteria punktuell in Interzellularen, sklerenchymatischen Geweben und assoziiert mit Leitgef{\"a}ßen nachgewiesen werden. Dadurch ist ausreichend Lebensraum vorhanden, der zus{\"a}tzlich von tumorspezifischen Bakterien besiedelt werden kann. Im Gegensatz zur gesunden Pfropfstelle ist in der Wurzelhalsgalle eine saisonal stabile Kernmikroflora, bestehend aus Vertreter von A. vitis, Pseudomonas, Enterobacteriaceae, Agrobacterium tumefaciens, Gammaproteobacteria und Burkholderiales, vorhanden. Diese Bakterien werden {\"u}berwiegend aus dem Boden rekrutiert und profitieren von der N{\"a}hrstoffsituation in der Wurzelhalsgalle. Wurzelhalsgallen enthalten Opine, die nur von der transformierten Pflanzenzelle produziert werden. Interessanterweise hat in dieser Arbeit ein Agrobacterium-Isolat Gene, die zum Opinkatabolismus beitragen und ein Pseudomonas-Isolat kann Opine als einzige Kohlenstoffquelle nutzen. Trotzdem sind beide Isolate weder virulent noch verdr{\"a}ngen sie die virulenten A. vitis, die ebenso Opine nutzen, aus der Wurzelhalsgalle. In synthetischen Bakteriengemeinschaften an in vitro kultivierten Weinpfl{\"a}nzchen konnte gezeigt werden, dass diese und weitere tumorspezifischen Bakterien, neben A. vitis, nicht essentiell zur Entstehung der Wurzelhalsgalle n{\"o}tig sind aber unterschiedliche Funktionen in der Wurzelhalsgalle {\"u}bernehmen. Ein Serratia-Isolat hemmt das Wachstum von A. vitis auf festen N{\"a}hrmedium, andere f{\"o}rdern oder hemmen das Wachstum der Wurzelhalsgalle. Nach Studien in der Literatur erh{\"o}hen weitere Bakterien die Resistenz des Rebstocks gegen{\"u}ber biotischem und abiotischem Stress. Zusammengefasst identifizierten und isolierte ich in dieser Studie unter 150 unterschiedlichen Bakterien in der Wurzelhalsgalle jene Bakterien, die neben A. vitis von der neuen {\"o}kologischen Nische profitieren und somit wahrscheinlich Opportunisten mit unterschiedlichen Funktionen sind. In Folge von multiplen Interaktionen in der Wurzelhalsgalle entsteht ein {\"o}kologisches Gleichgewicht zwischen den opportunistischen Bakterien, der Wurzelhalsgalle und dem Rebstock, das den Fortbestand des Rebstocks mit Wurzelhalsgalle erm{\"o}glicht.},
  subject      = {Wurzelhalsgalle},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Kolb2003,
  author    = {Kolb, Christiane},
  title     = {Untersuchungen zur Erfassung und Bewertung der UV-Abschirmung bei Kulturvariet{\"a}ten verschiedener Nutzpflanzenarten},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-5365},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2003},
  abstract  = {In dieser Arbeit wurden unter naturnahen Bedingungen die Effekte von UV-Strahlung auf die Akkumulation l{\"o}slicher phenolischer Komponenten und die epidermale UV-Transmission in vivo bei Kulturvariet{\"a}ten di- und monokotyler Arten untersucht. Durch die Versuchsanordnungen konnten die Effekte der spektralen Bereiche der UV-A- und UV-B-Strahlung von denen des sichtbaren Bereichs getrennt betrachtet werden. Visuelle Schadensevaluierungen und die Erfassung der variablen Chlorophyllfluoreszenz dienten der Beurteilung einer durch Strahlungseinfl{\"u}sse bedingten Sch{\"a}digung der untersuchten Organe. In kurzfristigen Experimenten erfolgte bei unter Schwachlichtbedingungen angezogenen Pflanzen eine rasche Verringerung der epidermalen UV-Transmission, die durch UV-Strahlung induziert oder verst{\"a}rkt wurde. Dies stimmte f{\"u}r alle untersuchten Arten (Vitis vinifera, Hordeum vulgare, Avena sativa und Triticum aestivum) {\"u}berein. Hingegen war in keinem Fall eine durch UV verst{\"a}rkte Inhibierung der Photosynthese, bestimmt {\"u}ber die variable Chlorophyllfluoreszenz (FV/FM), zu erkennen. Zwischen der epidermalen Transmission f{\"u}r UV-A- und UV-B-Strahlung wurde bei allen drei monokotylen Arten ein strikt linearer Zusammenhang festgestellt. Dieser Zusammenhang bestand jedoch nicht f{\"u}r die untersuchten Organe in V. vinifera. Bei Vitis vinifera und Hordeum vulgare wurde {\"u}ber HPLC- Analytik eine positive Wirkung besonders der UV-B-Strahlung auf die Akkumulation der Flavonoide sowohl kurz- als auch langfristig nachgewiesen. Bei V. vinifera wurden die f{\"u}r Bl{\"a}tter bereits festgestellten Zusammenh{\"a}nge (Kolb et al., 2001) an Beeren untersucht. Es wurden einerseits allgemeine Reaktionsmuster auf kurz- und langfristige UV- Exposition erfasst, und andererseits zwei Kulturvariet{\"a}ten (cv. Bacchus und Silvaner) verglichen, deren Anf{\"a}lligkeit f{\"u}r ein strahlungsbedingtes Schadsymptom unterschiedlich war. In allen Experimenten konnten ohne UV-Strahlung keine nennenswerten Mengen an Flavonoiden gebildet werden. Die l{\"o}slichen Hydroxyzimts{\"a}urederivate (HZS) hingegen waren bei den Beeren von der Art der Exposition weitgehend unabh{\"a}ngig. Die Identit{\"a}t der phenolischen Komponenten wurde {\"u}ber HPLC, UV-Spektroskopie, sowie Massenspektrometrie abgekl{\"a}rt. Ihre Lokalisation in mehreren Zelllagen der Beerenhaut wurde durch Epifluoreszenzmikroskopie gezeigt. Der Einfluss des physiologischen Stadiums der Beeren auf die Akkumulation einzelner phenolischer Komponenten wurde durch Verwendung verschiedener Reifeindikatoren belegt. Im Vergleich zu den Bl{\"a}ttern wurden Unterschiede bez{\"u}glich der Akkumulation der HZS festgestellt, w{\"a}hrend f{\"u}r die Akkumulation der Flavonoide weitgehend {\"U}bereinstimmung herrschte. Anders als bei den Bl{\"a}ttern konnte bei den Beeren die fluorometrisch bestimmte epidermale Transmission nur zum Teil auf die Absorption der phenolischen Extrakte zur{\"u}ckgef{\"u}hrt werden. Die qualitativen Substanzmuster stimmten zwischen den Beeren der beiden Sorten {\"u}berein, es konnten aber signifikante Unterschiede bez{\"u}glich der Quantit{\"a}t einzelner Komponenten festgestellt werden. Zwei bisher unter "Sonnenbrand" zusammengefasste Schadbilder konnten voneinander getrennt dargestellt werden. Eines der beiden wurde eindeutig durch UV- Strahlung induziert, wobei UV-B die Intensit{\"a}t verst{\"a}rkte. Das Ziel, einen praxisrelevanten Bezug zwischen dem Schadbild der nicht-parasit{\"a}r bedingten Blattverbr{\"a}unung (NBV) bei Gerste und der Akklimatisation an verschiedene Strahlungsbedingungen herzustellen, bedingte eine Festlegung auf ausdifferenzierte Bl{\"a}tter adulter Pflanzen anstelle von Prim{\"a}rbl{\"a}ttern. Die Auswahl der Kulturvariet{\"a}ten bei H. vulgare erfolgte im Hinblick auf unterschiedliche Anf{\"a}lligkeit f{\"u}r NBV. Zwischen den Sorten konnte jedoch bez{\"u}glich der Anpassungsf{\"a}higkeit der epidermalen UV-Transmission an die unterschiedlichen Strahlungsbedingungen kein eindeutiger Unterschied ermittelt werden. Die epidermale UV-Transmission in vivo wurde bei H. vulgare ebenfalls mit der Absorption von Extrakten l{\"o}slicher phenolischer Komponenten in Beziehung gesetzt und mit der f{\"u}r die Bl{\"a}tter von V. vinifera gefundenen Relation verglichen. {\"U}bereinstimmend konnten ca. 80\% der Transmissionseigenschaften {\"u}ber die Absorption der Extrakte erkl{\"a}rt werden. Dennoch bestanden deutliche Unterschiede in der Art der Relationen. {\"U}ber HPLC-Analytik und UV-Spektroskopie wurden bei H. vulgare die l{\"o}slichen phenolischen Komponenten in Derivate einzelner Flavonoide unterteilt. Die l{\"o}slichen HZS hatten im Gegensatz zu V. vinifera nur einen geringen Anteil an der Gesamtmenge der phenolischen Substanzen. Das Substanzmuster der beiden Variet{\"a}ten stimmte {\"u}berein; teilweise auftretende Konzentrationsunterschiede bez{\"u}glich der Flavonoide insgesamt bzw. einzelner Komponenten waren zwischen den verschiedenen Experimenten nicht konsistent. Ein Zusammenhang zwischen der UV-Exposition und dem Auftreten oder der Intensit{\"a}t des Schadbildes NBV konnte nicht festgestellt werden.},
  subject      = {Getreide},
  language  = {de}
}