@phdthesis{Zabka2008,
  author    = {Zabka, Vanessa},
  title     = {The Plasticity of Barley (Hordeum vulgare) Leaf Wax Characteristics and their Effects on Early Events in the Powdery Mildew Fungus (Blumeria graminis f.sp. hordei): Interactive Adaptations at the Physiological and the Molecular Level},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-26402},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2008},
  abstract  = {In order to test the effects of environmental factors on different characteristics of plant leaf waxes, barley plants (Hordeum vulgare) were abiotically stress treated (exposure to darkness, heavy metal, high salt concentrations and drought), and biotically stressed by the infection with powdery mildew (Blumeria graminis f.sp. hordei; Bgh). Different wax parameters like amount, chemical composition, and micromorphology of epicuticular wax crystals, were investigated. Etiolated leaves of barley showed distinctly reduced wax amounts and modifications in their relative composition. The alterations of these wax parameters might be a result of a developmental delay, which could have been caused by a decreased availability of energy for cellular processes, due to lack of light. Cadmium exposure led to a 1.5-fold increase of wax amount, while chemical composition was unaffected. In drought- and salt-stressed plants, all investigated leaf wax parameters remained unaltered. In each of the abiotic treatments, the microstructure of epicuticular wax crystals, formed as typical platelets, was not modified. Even after 6d infection with powdery mildew (Bgh), neither locally nor systemically enforced modifications of wax features were revealed. The analyzed leave surfaces, resulting from these four abiotic and the biotic treatment (phenotypic approach), were compared to altered leaf surfaces' characteristics of 18 analyzed eceriferum (cer-) wax mutants (genotypic approach). Within the screening, 5 mutants were selected which distinctly differed from the wild-type in wax amount, portions of epi- and intracuticular wax fraction, relative chemical composition, crystal morphology, and surface wettability (hydrophobicity). Apart from quantitative and qualitative effects on the leaf waxes, environmentally enforced modifications in cuticular waxes might be reflected in molecular processes of wax biogenesis. Therefore, a barley wax-microarray was established. 254 genes were selected, which are putatively involved in processes of de novo fatty acid biosynthesis, fatty acid elongation, and modification, and which are supposed to take part in lipid-trafficking between cell compartments, and transport of wax components to the outer cell surface. The regulations within the expression pattern evoked by the respective treatments were correlated with the corresponding analytical wax data, and the observed molecular effects of a 3d powdery mildew infection were compared with succeeding fungal morphogenesis. Etiolation and cadmium exposition pointed to transcriptional modifications in the de novo fatty acid synthesis, and in the screened, transport-related mechanisms, which correlate with respective alterations in surface wax characteristics. Moderate changes in the gene expression pattern, evoked by drought- and salinity-stress, might give hints for evolved adaptations in barley to such common habitat stresses. Theinvasion of powdery mildew into the epidermal host cells was reflected in the regulation of several genes. Beside other functions, these genes take part in pathogen defense, and intracellular component transport, or they encode transcription factors. The different modifications within the molecular responses evoked by the investigated abiotic treatments, and the effects of powdery mildew infection representing a biotic stressor, were compared between the different treatments. In order to test the potential impact of different wax parameters on Bgh, conidia germination and differentiation was comparably investigated on leaf surfaces of abiotically stressed wild-type and cer-mutants, isolated cuticles, and further artificial surfaces. The rates of conidial development were similar on each of the leaf surfaces resulting from the abiotic treatments, while a significant reduction of the germination and differentiation success was revealed for the wax mutant cer-yp.949. Compared to the wild-type, developmental rates on isolated cuticles and extracted leaf waxes of the mutant cer-yp.949 indicated a modified embedding of cuticular waxes, and a possibly changed three-dimensional structure of the cer-yp.949 cuticle, which might explain the reduced conidial developmental rates on leaf surfaces of this particular mutant. Experiments with Bgh conidia on mechanically de-waxed leaf surfaces (selective mechanical removal of the epicuticular leaf waxes with glue-like gum arabic, followed by an extraction of the intracuticular wax portion with chloroform) demonstrated the importance of the wax coverage for the germination and differentiation of the fungal conidia. On all dewaxed leaf surfaces, except those of cer-yp.949, the differentiation success of the germlings was significantly reduced, by about 20\% ("wax-effect"). This result was verified through an artificial system with increased conidia developmental rates on glass slides covered with extracted leaf waxes. Further comparative tests with the major components of barley leaf wax, hexacosanol and hexacosanal, showed that the germination and differentiation of powdery mildew conidia not only depends on the different chemistry, but is also influenced by the respective surface hydrophobicity. Compared to hexacosanol, on hexacosanal coated glass surfaces, higher germination and differentiation rates were achieved, which correlated with increased levels of surface hydrophobicity. Developmental rates of conidia on hydrophobic foils demonstrated that hydrophobicity, as a sole surface factor, may stimulate the conidial germination and differentiation processes. Moreover, the survival of conidia on artificial surfaces is determined by additional surface derived factors, e.g. the availability of water, and a pervadable matrix.},
  subject      = {Mehltau},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Gupta2007,
  author    = {Gupta, Kapuganti Jagadis},
  title     = {Nitric oxide in plants: Investigation of synthesispathways and role in defense against avirulent Pseudomonas},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-25545},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {Die Zahl der physiologischen Prozesse in Pflanzen, die scheinbar durch NO reguliert werden, hat in den letzten Jahren stark zugenommen. NO {\"u}bernimmt wichtige Rollen f{\"u}r die Steuerung von Wachstum und Entwicklung, f{\"u}r die Pathogenresistenz und bei abiotischem Stress, sowohl in unterirdischen als auch in oberirdischen Organen. In Pflanzen wurden bisher eine Reihe verschiedener enzymatischer und einige wenige nichtenzymatische Synthesewege f{\"u}r NO vorgeschlagen. Das Hauptziel dieser Arbeit bestand nun darin, die NO Produktion von Pflanzen und speziell von Wurzeln m{\"o}glichst quantitativ zu erfassen und die beteiligten Enzyme zu identifizieren. Dieses Ziel sollte vor allem durch Chemilumineszenz-Messung von NO in der Gasphase (= direkte Chemilumineszenz) erreicht werden, aber auch durch die indirekte Chemilumineszenz, bei welcher Spuren von NO-Oxidationsprodukten wie Nitrat und Nitrit erfasst werden. Als Versuchspflanzen wurden verwendet: Wildtypen von Nicotiana tabacum cv. Xanthi oder cv. Gatersleben; Nitratreduktase-freie, auf Ammonium-N angezogene Mutanten, die keine Nitratreduktase (NR) induzieren; WT Pflanzen, die auf Wolframat angezogen wurden um die Synthese funktionaler MoCo-Enzyme zu unterbinden; eine NO-{\"u}berproduzierende, Nitritreduktase (NiR)-freie Transformante, sowie gelegentlich Gerste, Reis und Erbsen. Eine hypersensitive Reaktion (HR) von Tabak wurde erzeugt durch Druckinfiltration von avirulenten Bakterien des Stammes Pseudomonas syringae pv. phaseolicola. Bei Sauerstoffkonzentrationen \&\#8804;1\% wurde exogenes Nitrit auch von v{\"o}llig NR-freien Wurzeln zu NO reduziert. Folglich war NR nicht die einzige NO-Quelle von Wurzeln. Im Gegensatz dazu waren NR-freie Blattstreifen nicht in der Lage, Nitrit zu NO umzusetzen. Die NO-Bildung von Wurzeln wurde außerdem durch Hemmstoffe des mitochondrialen Elektronentransportes, Myxothiazol und Salicylhydroxams{\"a}ure (SHAM) gehemmt, w{\"a}hrend die NO-Produktion von NR-exprimierenden Blattstreifen gegen diese Inhibitoren unempfindlich war. Damit stimmte auch {\"u}berein, dass gereinigte Mitochondrien aus Wurzeln, aber nicht die aus Bl{\"a}ttern Nitrit mit Hilfe von NADH zu NO reduzieren konnten. Die Inhibitor-Wirkung l{\"a}sst darauf schließen, dass in Wurzelmitochondrien beide terminalen Oxidasen and der NO-Bildung beteiligt sind, und dass selbst in NR-haltigen Wurzeln ein großer Teil der Reduktion von Nitrit zu NO durch die Mitochondrien bewerkstelligt wird, und weniger durch NR selbst. Die Unterschiedliche F{\"a}higkeit von Blatt-und Wurzelmitochondrien zur anaeroben Nitrit:NO-Reduktion wurde nicht nur bei Tabak, sondern auch bei Arabidopsis, Gerste und Erbse gefunden. Sie scheint also eine generelle Eigenschaft h{\"o}herer Pflanzen zu sein. Die Nitrit:NO Reduktion wurden auch direkt als Nitrit- bzw. NADH-Verbrauch gemessen. Die Reaktion war außerdem exklusiv mit der Membranfraktion der Mitochondrien assoziert, ohne jede Beteiligung von Matrixkomponenten. Es wurde auch gepr{\"u}ft, ob Wurzelmitochondrien und- gereinigte Membranen NO ausschließlich aus Nitrit produzierten, oder eventuell auch {\"u}ber eine NO-Synthase (NOS). Außerdem wurde untersucht, ob und in welchem Umfang die NO-Messungen durch eine NO-Oxidation verf{\"a}lscht werden konnten. Zus{\"a}tzlich zur Chemilumineszenz wurden Fluoreszenzmessungen mit Diaminofluoreszeinen (DAF) zum Vergleich herangezogen. In Luft produzierten Mitochondrien ja kein Nitrit-abh{\"a}ngiges NO, und eine NOS-Aktivit{\"a}t konnte weder durch direkte noch durch indirekte Chemilumineszenz nachgewiesen werden. Mit DAF-2 oder DAR-4M wurde jedoch eine L-Arginin-abh{\"a}ngige Fluoreszenzerh{\"o}hung beobachtet. Diese scheinbare NOS-Aktivit{\"a}t wurde mit kommerzieller iNOS verglichen und zeigte dabei sehr untypische Antworten auf NOS-Inhibitoren, Substrate und Kofaktoren. Sie wird deshalb als Artefakt beurteilt. Bei Verwendung von iNOS wurden ca. 2/3 des insgesamt produzierten NO zu (Nitrit+Nitrat) oxidiert. Mitochondrien scheinen NO zu verbrauchen, ohne jedoch die Oxidation von NO zu (Nitrit+Nitrat) zu erh{\"o}hen. Vermutlich wird dabei ein fl{\"u}chtiges Intermediat gebildet (eventuell N2O3). In unserer Gruppe wurde k{\"u}rzlich gezeigt, dass der pilzliche Elicitor Cryptogein eine hypersensitive Reaktion (HR) bei Tabak hervorrief, die v{\"o}llig unabh{\"a}ngig von der Gegenwart oder Abwesenheit von NR war. Eine Schlussfolgerung daraus war, dass die NR-abh{\"a}ngige NO-Bildung f{\"u}r die HR keine Rolle spielte. Hier pr{\"a}sentieren wir Hinweise darauf, dass dieses Szenario Cryptogein-spezifisch sein k{\"o}nnte. Pseudomonas syringae pv phaseolicola wurde in Tabakbl{\"a}tter des Wildtyps und derNiR-defizienten, NO-{\"u}berproduzierenden Mutante (clone 271) infiltriert, die entweder auf Ammonium oder auf Nitrat angezogen waren. Es wurde die Entwicklung der L{\"a}sionen, das Bakterienwachstum und die Zuckerkonzentrationen in den Bl{\"a}ttern und im Blattapoplasten verfolgt. Die L{\"a}sionen-Entwicklung war positiv, und das Bakterienwachstum negativ korreliert mit der Nitrat-Ern{\"a}hrung und einer eventuellen NO-Produktion. Das Bakterienwachstum war positiv korreliert mit einer Ammonium-Ern{\"a}hrung und mit apoplastischen Zuckerkonzentrationen. Der Gesamtgehalt an freier + konjugierter Salicyls{\"a}ure (SA) war durch bakterielle Infektion immer drastisch gesteigert, aber ohne klare Korrelation mit einer NO-Produktion. In Gegenwart von Cryptogein war das Wachstum von Pseudomonas fast v{\"o}llig gehemmt. Diese Beobachtungen deuten darauf hin, dass die vermutete gegenseitige Abh{\"a}ngigkeit von Bakterienwachstum, NO-Produktion und der HR sehr komplex ist und nicht auf einfache unifaktorielle Beziehungen reduziert werden kann.},
  subject      = {Pflanzen},
  language  = {en}
}
@phdthesis{TraversMartin2007,
  author    = {Travers-Martin, Nora Verena},
  title     = {The role of the glucosinolate-myrosinase system for the interaction of Brassicaceae with the turnip sawfly Athalia rosae(L.)},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-25335},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {Brassicaceae and a few related plant families are characterized by possession of the glucosinolate-myrosinase system. Glucosinolates are amino-acid derived allelochemicals which are hydrolysed upon tissue damage by myrosinase enzymes to produce various degradation products which can be toxic for generalist insects. The larvae of the crucifer-specialist Athalia rosae, the turnip sawfly, sequester glucosinolates into their haemolymph. The role of the glucosinolate-myrosinase system for the interaction of the turnip sawfly with Brassicaceae was examined in this study from two different perspectives: variation within individual plants and between plant species. The plant responses to the feeding by herbivores and the short-term effects this induction had on insect behaviour were investigated in white mustard. Furthermore, plants can use multiple defences. Hence correlations of glucosinolates and myrosinase activities with other defences and nutritional quality and their long-term effects on the development of the insects were investigated in seven different plant species.},
  subject      = {Glucosinolate},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Latz2007,
  author    = {Latz, Andreas},
  title     = {Lokalisation, Funktion und Regulation pflanzlicher Tandem-Poren-Kaliumkan{\"a}le in Arabidopsis thaliana},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-24915},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {Lokalisation - Alle TPKs bis auf TPK4, der in der Plasmamembran lokalisiert ist, sind im Tonoplasten lokalisiert. - Das 14-3-3-Bindemotiv bzw. der komplette N-Terminus spielt im Gegensatz zu den tierischen TPK´s keine Rolle beim Targeting (und evtl. auch beim Assembly), da ein Austausch der N-Termini bzw. Mutationen im 14-3-3- Bindemotiv keinen Einfluss auf die subzellul{\"a}re Lokalisation hat. - Im C-Terminus ist m{\"o}glicherweise ein strukturelles Motiv bzw. eine Erkennungssequenz f{\"u}r das Targeting in unterschiedliche Zielmembranen lokalisiert. Eventuell ist hier auch eine Assembly-Dom{\"a}ne f{\"u}r den Zusammenbau der unterschiedlichen Kanaluntereinheiten vorhanden. TPK4 - Der Kaliumkanal TPK4 wird nach Agro-Infiltration in dem pflanzlichen Expressionssystem Nicotiana benthamiana exprimiert. - TPK4 ist auch in diesem Expressionssystem in der Plasmamembran der Zelle lokalisiert. - Die Str{\"o}me, welche aus Mesophyllzellen von TPK4 infiltrierten Bl{\"a}ttern abgeleitet wurden, gleichen denen, von TPK4 exprimierenden Oocyten von Xenopus laevis. Somit hat TPK4 in beiden Expressionssystemen die gleichen elektrophysiologischen Eigenschaften. TPK1 - TPK1 bindet {\"u}ber die C-terminalen EF-H{\"a}nde Calcium und wird durch diese Interaktion aktiviert. - TPK1 interagiert phosphospezifisch und isotypspezifisch mit dem 14-3-3- Protein GRF6. Diese Interaktion f{\"u}hrt zur Aktivierung des Kanals. - Die Kinasen CPK3 und CPK29, welche das 14-3-3-Bindemotiv von TPK1 phosphorylieren um eine Interaktion mit 14-3-3-Proteinen zu erm{\"o}glichen, geh{\"o}ren zur Familie der CDPKs - Diese Kinasen sind selbst Calcium aktiviert und aller Wahrscheinlichkeit nach unter physiologischen Bedingungen inaktiv. Erst ein Anstieg der freien Calciumkonzentration f{\"u}hrt zur Aktivierung der Kinase in der Zelle und damit zur Aktivierung des Kanals. - Das 14-3-3-Bindemotiv ist das einzige Target der CDPK´s im N-Terminus von TPK1 - Die Phosphatase, welche das 14-3-3-Bindemotiv von TPK1 dephosphoryliert geh{\"o}rt zur Familie der PP2A-Proteinphosphatasen. - Es ist m{\"o}glich, dass die Kinase und damit auch der Kanal durch Salzstress und durch Kaliumunterversorgung aktiviert werden und somit die Signalkaskade f{\"u}r die Aktivierung von TPK1 {\"u}ber Kinasen/14-3-3/Calcium in einen stressphysiologischen Kontext involviert ist. - tpk1.3- und cpk3.1-Verlustmutanten zeigen eine Reduktion in der Keimungsrate unter Salzstress und limitierten Kaliumangebot. Es kann {\"u}ber einen funktionalen Komplex bestehend aus TPK1 und TPC1 zur Aufrechterhaltung der Na+/K+-Homeostase und der elektroneutralen Aufnahme von Na+ in die Vakuole unter Salzstressbedingungen spekuliert werden.},
  subject      = {Ackerschmalwand},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Ali2007,
  author    = {Ali, Walid Wahid},
  title     = {Screening of plant suspension cultures for antimicrobial activities and characterization of antimicrobial proteins from Arabidopsis thaliana},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-24358},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {Die zunehmende Resistenz humanpathogener Mikroorganismen gegen bekannte Antibiotika bedingt die Notwendigkeit, nach neuen Quellen f{\"u}r die Produktion antimikrobieller Stoffe zu suchen. Als eine solche Quelle gelten besonders Pflanzen, da viele antimikrobielle Stoffe bei der Abwehr gegen invasierende Mikroorganismen bilden. Das Ziel der vorliegenden Arbeit besteht in der Charakterisierung von pflanzlichen Zellkulturen im Hinblick auf ihre F{\"a}higkeit, anitimkrobielle Aktivit{\"a}t gegen humanpathogene Mikroorganismen zu entwickeln. Dabei sollen aktive Proteine aufgereinigt und die kodierenden Gene isoliert werden. Dazu wurden zehn verschiede pflanzliche Suspensionskulturen in Anwesenheit von neun Elicitoren auf ihre antimikrobielle Aktivit{\"a}t gegen f{\"u}nf humanpathogene Mikroorganismen getestet. Dabei erwiesen sich die heterotrophen Kulturen im Vergleich zu den autotrophen als aktiver. Die h{\"o}chste antimikrobielle Aktivit{\"a}t wurde bei der intrazellul{\"a}ren Fraktion der mixotrophen Kultur von Arabidopsis thaliana nach Elicitierung mit Salicyls{\"a}ure nachgewiesen. Da in einem Pr{\"a}zipitat mit Ammoniumsulfat Aktivit{\"a}t gegen Candida maltosa nachgewiesen wurde, konnte angenommen werden, dass es sich bei der aktiven Komponente um ein Protein handelt. Durch Hochgeschwindigkeitszentrifugation wurde eine partielle Aufreinigung dieser aktiven Komponente erreicht. Die proteinoide Natur wurde durch Bioautographie best{\"a}tigt und das Molekulargewicht auf ca. 26kDa gesch{\"a}tzt. Mittels Gelfiltration und Massenspektrometrie wurde das Protein aufgereinigt. Die Mikrosequenzierung ergab ein Protein mit bisher unbekannter Funktion, das eine pflanzliche Stressdom{\"a}ne (PLAT) enth{\"a}lt. Das Protein wurde daraufhin als AtPDP1 (Arabidopsis thaliana Plat-Domain Protein 1) bezeichnet. Das Gen und ein zweites mit hochgradiger Homologie (AtPDP2) wurden in E. coli kloniert. Der Digital Northern zeigt an, das beide Gene durch verschiedene Pathogene induziert werden, sowie von Chemikalien, die pflanzliche Abwehr hervorrufen und weiterhin von Phytohormonen. Der Versuch, AtPDP1 unter die Kontrolle eines Promors einer Proteinase zu stellen, der Induzierbarkeit durch Elicitoren vermittelt, blieb erfolglos. Weiterhin wurden 13 Thaumatingene aus Arabidopsis thaliana in E. coli kloniert, da ihre antimikrobielle Aktivit{\"a}t bekannt ist, und ihre Expression durch verschiedene Stimuli induziert wird. Von diesen Genen zeigt der Digital Northern bei allen Stimuli eine maximale Expression f{\"u}r At1g75800, w{\"a}hrend At1g75050 minimal induziert ist. Diese Gene stehen f{\"u}r zuk{\"u}nftige Studien zur Verf{\"u}gung.},
  subject      = {-},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Nhan2007,
  author    = {Nhan, Pham Phuoc},
  title     = {Accumulation and biological activity of oxidized lipids in Anabaena PCC 7120},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-24347},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {Oxylipine sind wichtige biologisch aktive Verbindungen, die entscheidende Rollen in der Abwehr, dem Wachstum, der Entwicklung und der Reproduktion von Pflanzen und Tieren spielen. Oxylipine k{\"o}nnen entweder {\"u}ber enzymatische Wege oder eine Radikal-katalysierte Reaktion gebildet werden. Enzymatische und nicht-enzymatische Oxidationsprodukte der Arachidons{\"a}ure (C20:4) in Tieren sind Prostaglandine und Isoprostane. In Pflanzen werden ausgehend von der \&\#61537;-Linolens{\"a}ure (C18:3) {\"u}ber einen enzymatischen Weg OPDA und Jasmons{\"a}ure und durch Radikal-katalysierte Reaktion Phytoprostane gebildet. Die Membranen von Cyanobakterien enthalten, {\"a}hnlich denen von Pflanzen, einen großen Anteil an mehrfach unges{\"a}ttigten Fetts{\"a}uren, ca. 25\% der gesamten Fetts{\"a}uren. Biosynthese und Funktionen der Oxylipine wurden an zwei Modell-Cyanobakterien, Anabaena PCC 7120 und Synechocystis PCC 6803 untersucht: 1. Das fadenf{\"o}rmige Cyanobakterium Anabaena PCC 7120 kann Phytoprostane Typ I und II sowie Hydroxyfetts{\"a}uren {\"a}hnlich wie Pflanzen produzieren aber die enzymatische Ausstattung zur Bildung von Jasmonaten (12-oxo-Phytodiens{\"a}ure und Jasmons{\"a}ure) und Prostaglandinen ist nicht vorhanden. Die erhaltenen Daten stellen den ersten Nachweis f{\"u}r das Vorkommen von Phytoprostanen in Cyanobakterien bzw. bei Prokaryonten dar. 2. Durch GC-MS Analyse wurden E1- and F1-Phytoprostane in Anabaena PCC 7120 in freier und veresterter Form detektiert. Die Spiegel sind vergleichbar mit denen in Pflanzen und lagen im Bereich von ng/g TG. PPF1 ließen sich nicht in einw{\"o}chigen Kulturen nachweisen, die Spiegel in sechsw{\"o}chigen Kulturen lagen bei 142 ng/l. Die Spiegel von PPE1 waren hingegen in ein- und sechsw{\"o}chigen Kulturen {\"a}hnlich und lagen bei ca. 20 ng/g TG. Die Mengen an freien PPE1 in den Zellen waren mit 80.5 \&\#61617; 23.6 etwa viermal h{\"o}her als die von PPF1 mit 24.1 \&\#61617; 10.9 ng/g TG. Allerdings gab es keine signifikanten Unterschiede in den Spiegeln an gesamten PPF1 und PPE1 in den Zellen, sie lagen im Bereich von 150 bis zu ca. 200 ng/g TG. 3. Die Akkumulation von Phytoprostanen in Anabaena ist induzierbar. Nach der Kombination von oxidativem Stress (200 µM H2O2 oder 10 µM CuSO4) und hoher Lichtintensit{\"a}t (330 µE.m-2.s-1) f{\"u}r 8 h stiegen die Spiegel an gesamten PPE1 und PPF1 um den Faktor 2 bis 4 an. Interessanterweise f{\"u}hrte im Gegensatz zu h{\"o}heren Pflanzen die Applikation von oxidativem Stress oder hoher Lichtintensit{\"a}t alleine nicht zur Induktion der Phytoprostanakkumulation in diesen Cyanobakterien. 4. Eine Vorbehandlung von Anabaena Zellen mit exogenen Phytoprostanen f{\"u}hrte zu einer erh{\"o}hten Toleranz gegen{\"u}ber oxidativem Stress. Alle Phytoprostane außer PPE1 zeigten einen Schutzeffekt. Eine Mischung von PPA1 Typ I und II ergab den h{\"o}chsten Schutzeffekt. Eine Vorinkubation von Anabena Zellen mit 100 µM PPA1-type I/II f{\"u}r 16 h sch{\"u}tzte 84.2\% beziehungsweise 77.5\% der Zellen vor einer anschießenden lethalen Applikation von 1 mM H2O2 beziehungsweise 50 µM CuSO4 f{\"u}r 5 h. Ohne eine Oxylipin-Vorinkubation starben etwa 98\% der Zellen. {\"U}berraschenderweise ergab auch die Vorbehandlung mit anderen, enzymatisch gebildeten Oxylipinen aus Tieren und Pflanzen einen Schutzeffekt, der allerdings nur 10 bis 30\% betrug. Dagegen sch{\"u}tzte eine Phytoprostan-Vorbehandlung nicht Pseudomonas syringae und Escherichia coli gegen toxische Mengen von Wasserstoffperoxid. Allerdings fehlen in den Membranen dieser Bakterien mehrfach unges{\"a}ttigte Fetts{\"a}uren und deshalb endogen oxydierte Lipide. 5. Eine exogene Applikation von 100 µM PPF1 oder 1,5 mM H2O2 f{\"u}hrte in Anabaena nicht zu einer Induktion der Expression des isiA Gens. Oxylipin-Behandlungen zeigten auch keine Wirkung auf Shinorin- und Tocopherol-Spiegel in Anabaena. Die Applikation von 100 µM PPF1 f{\"u}r 6 h f{\"u}hrte aber zu {\"A}nderungen im Proteinmuster in Anabaena. Der gr{\"o}ßte Teil der differentiellen Proteine wurde durch PPF1 herunterreguliert. Bei vielen dieser Proteine handelt es sich um photosynthetische Proteine. Da ein oxidativer Stress nur in der Kombination mit hoher Lichtintensit{\"a}t die Lipidperoxidation erh{\"o}ht, k{\"o}nnte die negative Regulation der Photosynthese nach Erkennung von oxydierten Lipiden (Phytoprostanen) eine {\"U}berlebens-Strategie sein um Sch{\"a}den durch peroxidierte Lipide zu vermeiden. 6. Tote Pflanzen k{\"o}nnten eine haupts{\"a}chliche Quelle der exogenen Phytoprostane in der nat{\"u}rlichen Umgebung von Anabaena sein. Trockenes Heu gibt PPE1 und PPF1 (11 µg/g TG) an die w{\"a}sserige Umgebung ab. Anabaena ist ein typisches Cyanobakterium in Reisfeldern. Nach der Ernte bleiben meist die nicht genutzten Teile der Reispflanzen auf dem Feld. Diese k{\"o}nnten Phytoprostane abgeben, die wiederum einen Einfluß auf die Cyanobakterien im Reis-{\"O}kosystem haben k{\"o}nnten. 7. Eine neue Kategorie von Oxylipinen, die Phytoprostane Typ III und IV, wurden in vitro identifiziert und quantifiziert. Die beiden Haupt-Phytoprostane, PPE1 und PPF1 (Typ III und IV), k{\"o}nnen durch die Autoxidation der \&\#61543;-Linolens{\"a}ure oder des Borretschsamen{\"o}ls (enth{\"a}lt 25\% der \&\#61543;-Linolens{\"a}ure) gewonnen werden. Nach 12 Tagen Autoxidation und anschließender Hydrolyse wurden aus 1 g Borretschsamen{\"o}l 112,71 ± 1,93 µg PPF1 und 3,80 ± 0,14 mg PPE1 isoliert. PPB1 und PPA1 (Typ III und IV) wurden durch Isomerisierung und Dehydratisierung von PPE1 hergestellt. Die Ausbeute von PPB1 lag bei 1,71 ± 0,04 mg/g {\"O}l (Typ III) und 2,09 ± 0,12 mg/g {\"O}l (Typ IV), die von PPA1 lag bei 8,38 ± 0,35 µg/g und 10,18 ± 0,30 µg/g {\"O}l. 8. Es wurde eine schnelle HPLC-MS/MS Methode f{\"u}r die Analytik der Phytoprostane und Phytohormone entwickelt. Diese Methode wurde f{\"u}r die Quantifizierung von freien und veresterten E1- and F1-Phytoprostane Typ III und IV in Synechocystis PCC 6803 angewendet. Die Phytoprostane Typ III und IV sind in vivo in freier und veresterter Form vorhanden. Die Spiegel der gesamten PPE1 Typ III und IV in Synechocystis sind mindestens doppelt so hoch wie die von PPF1. Im Gegensatz zu Anabaena, waren PPE1 und PPF1 in ein- und sechsw{\"o}chigen Kulturen von Synechocystis detektierbar. Die Spiegel an freien PPF1 im Medium (231,8 ± 36,2 ng/l) und in den Zellen (164,9 ± 15,2 ng/g TG) waren niedriger als die von PPE1 (1003,3 ± 365,2 ng/l und 2331,0 ± 87,7 ng/g TG).},
  subject      = {Oxidativer Stress},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Reifenrath2007,
  author    = {Reifenrath, Kerstin},
  title     = {Effects of variable host plant quality on the oligophagous leaf beetle Phaedon cochleariae: Performance, host plant recognition and feeding stimulation},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-23459},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {Abiotic environmental stress, as evoked by short-term exposure of greenhousegrown plants to ambient ultraviolet radiation (UV), induces chemical and morphological adaptations of plants. Responses depend on the strength of stress and differ between species and tissues of variable age. In two Brassicaceae, Sinapis alba and Nasturtium officinale, stress responses towards short-term exposure to ambient radiation including or excluding UV reveal a high phenotypic plasticity, with strong differences their chemical composition compared to plants that remained in the greenhouse. The most pronounced defensive response against UV, the accumulation of flavonoid pigments, was strongest in young UV-exposed leaves, with an increase of the more effectice flavonol quercetin on the expense of less effectice kaempferol. Glucosinolates and myrosinase enzymes showed highly species-specific responses to UV-stress. Feeding behaviour and larval performance of the oligophagous Brassicaceae specialist, Phaedon cochleariae (Chrysomelidae; Coleoptera) were poorly affected by these differently UV-exposed host plants. Effects of plant stress on larval development were restricted to a minor variation in body mass due to variable food conversion of certain larval instars, which were compensated until pupation. Moreover, larval developmental times were unaffected by UV-exposure, but varied between species and leaves of different age. For P. cochleariae, this lack of variation in larval and pupal development towards UV-altered phytochemistry may suggest a strong genetic fixation of life history traits. In combination, the high plasticity towards variable food quality may correspond to the beetles's specialisation on a narrow range of chemically highly variable host plants. Apart from being involved in plant defence against generalist herbivores, glucosinolates may also act as recognition cues and feeding stimulants for specialist insects. In earlier studies, glucosinolates were assumed to stimulate feeding by P. cochleariae, and they were suggested to be present on outermost leaf surfaces. However, since these findings were based on crude extraction methods, the presence of feeding stimulants in epicuticular waxes of Brassicaceae was re-investigated. In our study, glucosinolates were not detectable in mechanically removed waxes in Brassica napus and N. officinale, whereas substrate concentrations in solvent leaf extracts corresponded to densities and closure of leaf surface stomata. Therefore, glucosinolates that originate from the mesophyll may have been washed out through open stomata. Neither leaf waxes, nor leaf waxes combined with sinigrin or pure sinigrin evoked feeding. Moreover, in choice tests, these leaf beetles clearly preferred to feed on de-waxed surfaces. Finally, the presence of feeding stimulants in epicuticular waxes is highly unlikely considering the physico-chemical properties of the plant cuticle. The lack of stimulants on the outermost surface corresponds to the plant's perspective, which should avoid easily accessible feeding stimulants. Nevertheless, the role of glucosinolates for feeding stimulation of P. cochleariae remained unclear. Therefore, S. alba leaf extracts of different polarities were tested in bioassays in order to identify which chemical leaf compounds act as stimulants. In bioassay-guided fractionations of methanol extracts by semi-preparative HPLC, two distinct fractions with stimulating activity were detected, whereas other fractions were not effective. Flavonoids were identified as main component in one stimulating fractions, the second fraction mainly contained glucosinolates, including sinalbin. The combination of both fractions was significantly more stimulating than each individual fraction, indicating additive effects of at least one compound of each fraction. However, since the combined fractions were less effective compared to the original extracts, other compounds may additionally be involved in the complex composition of leaf compounds acting as feeding stimulants for P. cochleariae. Finally, fractionated extracts of UV altered plants were used to test whether the strength of feeding responses depend on different ratios of glucosinolates and flavonoids. However, since the feeding behavior of this leaf beetle was not affected, such quantitative variations were concluded to be less important. The initiation of feeding behaviour may solely depend on the presence of stimulating compounds.},
  subject      = {Meerrettichk{\"a}fer},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Mishina2007,
  author    = {Mishina, Tatiana E.},
  title     = {Mechanisms of local and systemic defences in Arabidopsis thaliana in response to host and non-host strains of Pseudomonas syringae},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-23160},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {Stickstoffmonooxid (NO) wird als wichtige Signalkomponente bei der Entwicklung der Hypersensitiven Reaktion beschrieben. Außerdem wird NO eine Rolle als Signalmolek{\"u}l bei der Expression von Abwehrgenen wie PR-1, PAL1 oder Chalkonsynthase (CHS) und bei der Akkumulation von Salicyls{\"a}ure zugeordnet (Durner et al., 1998). In der vorliegenden Arbeit wurden transgene Pflanzen mit ver{\"a}nderten endogenen NO-Spiegeln verwendet, um die Rolle von NO in Pflanze-Pathogen-Interaktionen zu untersuchen. Arabidopsis-Pflanzen, die aufgrund der Expression einer NO Dioxygenase erniedrigte NO-Gehalte aufweisen, zeigen nach einem Angriff avirulenter Pathogene einen abgeschw{\"a}chten oxidative burst und eine reduzierte Expression von Genen des Phenylpropanbiosyntheseweges. Weitere Experimente mit transgenen Pflanzen, die eine bakterielle NO-Synthase exprimieren, legen nahe, dass eine konstitutive Erh{\"o}hung der NO-Spiegel nicht zu einer konstitutiv verst{\"a}rkten Pathogenabwehr f{\"u}hrt. M{\"o}glicherweise ist eine graduelle Steigerung der NO-Gehalte nach Pathogenkontakt f{\"u}r die Induktion pflanzlicher Abwehrreaktionen erforderlich. Im Gegenteil, die NOS-exprimierenden Pflanzen waren anf{\"a}lliger gegen bakterielle Pathogene als Wildtyp-Pflanzen und zeigten eine abgeschw{\"a}chte SAR-Reaktion. Die Ergebnisse deuten auch darauf hin, dass NO eine wichtige Rolle bei der Regulation des Redoxstatus in der Pflanzenzelle spielt. Diese Funktion von NO ist wichtig beim Seneszenzvorgang. Entsprechend der Ergebnisse dieser Arbeit kann NO als negativer Regulator der Blattseneszenz angesehen werden. Die Wirkungsweise von NO auf molekularer Ebene und die Signalkaskaden, in die NO involviert ist, sind immer noch nicht ausreichend verstanden. In zuk{\"u}nftigen Experimenten wird es notwendig sein, die selektive Quantifizierung von NO in intaktem Pflanzengewebe zu gew{\"a}hrleisten, die Proteintargets von NO zu identifizieren und die Struktur und Funktion NO-modifizierter Biomolek{\"u}le zu entschl{\"u}sseln, um die Rolle von NO in Pflanze-Pathogen-Wechselwirkungen besser verstehen zu lernen. Die Nichtwirtsresistenz beruht auf mehreren Verteidigungsebenen, welche konstitutive und induzierte Komponenten beinhalten. Die Bedeutung induzierter Abwehrreaktionen f{\"u}r die Nichtwirtsresistenz gegen bakterielle Pathogene ist nicht vollst{\"a}ndig klar. Die Daten der vorliegenden Arbeit legen nahe, dass das Wachstum von Nichtwirtsbakterien in Arabidopsis-Bl{\"a}ttern durch vorgebildete toxische Substanzen und durch induzierte Zellwandverst{\"a}rkungen gehemmt wird. Nichtwirtsbakterien verursachen eine schnelle Induktion der Expression der Ligninbiosynthesegene PAL1 und BCB, die unabh{\"a}ngig vom Typ III-Sekretionssystem ist und m{\"o}glicherweise zur Papillenbildung beitr{\"a}gt. Dar{\"u}ber hinaus ist die {\"U}berlebensrate der Nichtwirtsbakterien in den extrazellul{\"a}ren R{\"a}umen der Arabidopsis pal1-Mutante h{\"o}her als in Wildtyp-Pflanzen, was die funktionelle Bedeutung der PAL1-Expression bei der Nichtwirtsresistenz verdeutlicht. Außerdem zeigen die Experimente, dass Nichtwirtsbakterien in {\"a}hnlicher Weise wie Wirtsbakterien die Akkumulation von Salicyls{\"a}ure und die Expression von PR-Genen induzieren. Die Induktion dieser Abwehrkomponenten ist abh{\"a}ngig von einem intakten Typ III-Sekretionssystem. Die Signalwege, auf denen nach Kontakt mit Nichtwirtsbakterien und Wirtsbakterien Abwehrreaktionen induziert werden, sind {\"a}hnlich. Es wurden jedoch zwischen zwei verschiedenen Nichtwirtsst{\"a}mmen auch unterschiedliche Signalwege aktiviert, was m{\"o}glicherweise auf ein unterschiedliches Repertoire von TypIII-Effektoren der beiden St{\"a}mme zur{\"u}ckgef{\"u}hrt werden kann. Trotz der Aktivierung dieser induzierten Abwehr zeigen Experimente mit klassischen Abwehrmutanten, dass SA- und JA-abh{\"a}ngige Abwehrreaktionen nicht direkt zur Nichtwirtsresistenz gegen P. syringae beitragen. Weiterhin zeigt diese Arbeit, dass die Nichtwirtsresistenz des Arabidopsis-{\"O}kotyps Col-0 effektiver ist als die des Ler-0-{\"O}kotyps, obwohl bei letzterem die Resistenz gegen virulente Bakterien h{\"o}her ist. Diese Unterschiede scheinen nicht mit der unterschiedlichen Glucosinolatzusammensetzung der beiden {\"O}kotypen im Zusammenhang zu stehen. Um das Verst{\"a}ndnis der Nichtwirtsresistenz von Arabidopsis gegen{\"u}ber P. syringae zu verbessern, k{\"o}nnen in zuk{\"u}nftigen Experimenten Doppel- und Triplemutanten hergestellt werden, die gleichzeitig Defekte in der zellwandabh{\"a}ngigen Abwehr (Lignin- und Callosebiosynthese) und in klassischen, SA-abh{\"a}ngigen Abwehrreaktionen aufweisen. Auch k{\"o}nnen Analysen des Genom-Polymorphismus und der Zusammensetzung von Sekund{\"a}rmetaboliten in den {\"O}kotypen Ler-0 und Col-0 zu einem besseren Verst{\"a}ndnis der Nichtwirtsresistenz f{\"u}hren. Die Resultate dieser Arbeit zeigen, dass ein lokaler, symptomfreier Kontakt von Arabidopsis-Bl{\"a}ttern mit Nichtwirtsbakterien, TTSS-defiziente Bakterien und allgemeine bakterielle Elicitoren (PAMPs) wie Flagellin und Lipopolysaccharide die systemisch erworbene Resistenz innerhalb der Gesamtpflanze hervorrufen. Die symptomlose systemische Resistenzreaktion findet in SAR-defizienten Mutanten nicht statt, wird jedoch in der Jasmonat-insensitiven jar1-Mutante, die keine ISR-Reaktion ausbilden kann, beobachtet. Durch Behandlung von Arabidopsis-Bl{\"a}ttern mit unterschiedlichen Inokuli von virulenten oder avirulenten P. syringae-St{\"a}mmen wurde auch eine deutliche Korrelation des Ausmaßes der SAR-Induktion mit der H{\"o}he der SA-Akkumulation oder der PR-Genexpression, aber nicht mit der Nekrosenbildung oder der JA-Produktion, am Infektionsort festgestellt. Diese Ergebnisse verdeutlichen, dass nicht die Hypersensitive Reaktion oder Gewebenekrosen, sondern m{\"o}glicherweise die St{\"a}rke bestimmter Abwehrreaktionen am Ort der Inokulation zur Ausl{\"o}sung der SAR beitragen. Die Befunde, dass die systemische Resistenz auch durch PAMPs und durch TTSS-defekte P. syringae-St{\"a}mme erh{\"o}ht wird, verdeutlicht die wichtige Rolle von allgemeinen Elicitoren bei der SAR-Induktion. In k{\"u}nftige Experimenten kann untersucht werden, ob verschiedene PAMPs die SAR in synergistischer Weise induzieren und ob allgemeine Elicitoren pilzlicher Herkunft SAR ausl{\"o}sen k{\"o}nnen. Weiterhin k{\"o}nnen die molekulare Prozesse spezifiziert werden, die stromabw{\"a}rts von PAMP-Erkennungsprozessen f{\"u}r die SAR-Ausbildung notwendig sind. In weiteren Experimenten k{\"o}nnte die Hypothese {\"u}berpr{\"u}ft werden, ob einzelner PAMPs als mobile SAR-Langstreckensignale fungieren k{\"o}nnen. Durch phytopathologische Charakterisierung von T-DNA-Knockout-Linien, die Defekte in Genen aufweisen, welche in Arabidopsis nach einer P. syringae-Infektion aufreguliert werden, konnte das FLAVIN-DEPENDENT MONOOXYGENASE1 (FMO1)-Gen als notwendige Komponente der SAR in Arabidopsis identifiziert werden. So bleiben die im Wildtyp induzierten systemischen Abwehrreaktionen und die Erh{\"o}hung der systemischen Resistenz nach lokaler Inokulation mit P. syringae in fmo1-Knockout-Pflanzen vollst{\"a}ndig aus. Weiterhin korreliert die systemische Expression des FMO1-Gens eng mit der SAR-Induktion. So gibt es bei allen Abwehrmutanten, die keine SAR nach Kontakt mit P. syringae ausbilden k{\"o}nnen, keine FMO1-Expression in distalen Bl{\"a}ttern inokulierter Pflanzen. Umgekehrt verh{\"a}lt es sich mit Arabidopsis-Linien, die die SAR ausbilden. Die erhaltenen Ergebnisse deuten darauf hin, dass FMO1 eine wichtige Komponente eines Signalverst{\"a}rkungszyklus darstellt, der in nichtinfizierten, systemischen Teilen der Pflanze wirkt, um die SAR zu erm{\"o}glichen. In k{\"u}nftigen Experimenten soll der postulierte Amplifizierungsmechanismus experimentell verifiziert werden. Die Konstruktion von transgenen Linien, die ein FMO1:GFP-Fusionsprodukt exprimieren, kann Informationen {\"u}ber die zellu{\"a}re Lokalisation des FMO1-Proteins liefern. Weiterhin k{\"o}nnen vergleichende Analysen der chemischen Zusammensetzung von Blattextrakten der fmo1 Knockout-Linien, von FMO1-{\"U}berexprimierern und von Wildtyp-Pflanzen zur Aufkl{\"a}rung der biochemischen Reaktion beitragen, die die FMO1-Monooxygenase katalysiert. In Anlehnung an die Funktion von yFMO, die die einzige Flavin-abh{\"a}ngige Monooxygenase der Hefe darstellt, kann {\"u}berpr{\"u}ft werden, ob FMO1 die korrekte Faltung von Proteinen am endoplasmatischen Retikulum vermittelt. Schließlich kann durch die Identifizierung weitere SAR-Gene nach der beschriebenen Strategie und durch funktionelle Charakterisierung der zugeh{\"o}rigen Proteine das Verst{\"a}ndnis der SAR-Reaktion auf molekularer Ebene weiter verbessert werden.},
  subject      = {Ackerschmalwand},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Raacke2007,
  author    = {Raacke, Ines Christine},
  title     = {Wirkmechanismen von Hefe-Elicitoren sowie die Rolle von Jasmonaten in Pflanze-Pathogen-Interaktionen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-22255},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {Die Anwendung von Hefe (Saccharomyces cerevisiae) als Elicitor wurde bisher in Zellkulturen, ebenso in Sojabohne und Gerste beschrieben. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde eine m{\"o}gliche Elicitorwirkung von Hefe auf A. thaliana untersucht. Das Spr{\"u}hen mit autoklavierter B{\"a}ckerhefe f{\"u}hrte zu einem Anstieg des Phytoalexins Camalexin mit einem Maximum (54 nmol/g FG) am 5. Tag nach der Behandlung mit dem Elicitor. Bei nachfolgenden Infektionen am 5. Tag nach Hefebehandlung mit Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000 wurde eine Schutzwirkung detektiert, die beim Wildtyp Col-0 zu einer 3 bis 4fachen Verringerung des Bakterienwachstums im Vergleich zur Wasserbehandlung f{\"u}hrte. Die Schutzwirkung setzte mit dem 5. Tag nach Hefebehandlung ein und hielt bis einschließlich dem 11. Tag an. Ein Schutz gegen Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000 war auch systemisch in nicht mit Hefe behandelten Bl{\"a}ttern zu detektieren. Infektionen mit Botrytis cinerea 5 Tage nach Hefebehandlung f{\"u}hrten beim Wildtyp Col-0 zu Nekrosengr{\"o}ße, die nur 17 \% der Nekrosengr{\"o}ße der mit Wasser behandelten Kontrolle betrugen. Ver{\"a}nderungen in der Genexpression 48 Stunden nach Hefebehandlung wurden in einer Microarray-Analyse (in Kooperation mit der GSF Neuherberg) ermittelt. Von rund 1400 Stress-responsiven Genen konnte eine Induktion von 6 Genen nachgewiesen werden. Dabei handelte es sich um Salicyls{\"a}ure-abh{\"a}ngige Gene (Pr1, Pr2 und Pr5), Gluthation-S-Transferasen (Gst2 und Gst11) und eine UDP Glucosyltransferase. Die Erh{\"o}hung der Gene Pr1 und Pr2 deutet auf eine Aktivierung des Salicyls{\"a}ure-Weges hin. Die Induktion der anderen Gene deutet auf eine Aktivierung der Detoxifizierung hin. Gene aus dem Jasmons{\"a}ure (JA)- und Ethylen-Weg wurden nicht induziert. Reprimiert wurde das Gen Asa1, das f{\"u}r eine JA-induzierte Antranilatsynthase kodiert. In Northernblot-Analysen wurden Gene auch zu fr{\"u}heren Zeitpunkten als in der Microarray-Analyse untersucht. F{\"u}r die Untersuchung, welche Signalwege f{\"u}r die Resistenz durch Hefebehandlung verantwortlich sind, wurden verschiedene Mutanten mit den korrespondierenden Wildtypen von Arabidopsis thaliana aus dem JA-Weg (dde2, opr3 und jin1), aus dem Salicyls{\"a}ure-Weg (nahG und npr1) und aus dem Camalexin-Weg (cyp79B2/B3 und pad3) mit Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000 oder Botrytis cinerea infiziert. Nach Infektionen mit Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000 konnte nur in den Salicyls{\"a}ure-Mutanten keine erh{\"o}hte Hefe-vermittelte Resistenz festgestellt werden. Das deutet darauf hin, dass Salicyls{\"a}ure f{\"u}r den Schutzeffekt der Hefe gegen{\"u}ber Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000 notwendig ist. Bei den getesteten Wildtypen und den Mutanten aus dem JA- und Camalexin-Weg wurden in den mit Hefe vorbehandelten Pflanzen Schutzfaktoren gegen Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000 zwischen 2 und 5fach nachgewiesen. Bei Infektionen mit Botrytis cinerea wurde in allen getesteten Mutanten nach Hefebehandlung eine Schutzwirkung aufgezeigt (Schutzfaktoren von 3 bis 7). Das deutet darauf hin, dass weder JA, noch Salicyls{\"a}ure oder Camalexin f{\"u}r die Schutzwirkung gegen Botrytis cinerea verantwortlich ist. Eine direkte hemmende Wirkung der Hefe auf das Wachstum des nekrotrophen Pilzes konnte durch Wachstumsversuche auf unterschiedlichen Medien ausgeschlossen werden. In Versuchen mit den Mutanten dde2 und opr3 konnte nachgewiesen werden, dass dde2, die weder 12-Oxo-Phytodiens{\"a}ure noch JA bilden kann, gr{\"o}ßere L{\"a}sionen nach Botrytis cinerea Infektionen ausbildet als der Wildtyp. Gr{\"o}ßere L{\"a}sionen zeigte auch opr3, die 12-Oxo-Phytodiens{\"a}ure, aber keine JA bildet, die sich aber nicht signifikant vom Wildtyp unterschieden. Daraus l{\"a}sst sich schließen, dass 12-Oxo-Phytodiens{\"a}ure eine wichtige Rolle f{\"u}r die Abwehr gegen{\"u}ber dem nekrotrophen Pilz Botrytis cinerea spielt, wobei JA vermutlich zus{\"a}tzlich zur Abwehr beitr{\"a}gt. Infektionen mit Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000 f{\"u}hrten bei beiden Mutanten zu einer geringeren Symptomauspr{\"a}gung als in den Wildtypen. {\"U}bereinstimmend mit den makroskopisch sichtbaren Symptomen zeigte die Mutante dde2 ein mehr als 20fach geringeres Bakterienwachstum als der Wildtyp. Dieses Ergebnis deutet darauf hin, dass sich die Anwesenheit von 12-Oxo-Phytodiens{\"a}ure und JA im Wildtyp negativ auf die Abwehr gegen das biotrophe Pathogen Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000 auswirkt. In Fusarium graminearum konnte JA nachgewiesen werden. Ob es sich bei der JA um einen Pathogenit{\"a}tsfaktor des Pilzes handelt, sollte durch Mutanten mit einem Defekt im Lipoxygenasegen untersucht werden. Infektionsversuche mit Lipoxygenase-Knockout-Mutanten und St{\"a}mmen mit komplementierter Lipoxygenase-Expression zeigten keine Unterschiede in der Symptomauspr{\"a}gung an Bl{\"u}ten und jungen Schoten von Arabidopsis thaliana im Vergleich zum Wildtyp-Pilz. Dieses Ergebnis deutet darauf hin, dass die Lipoxygenase in Fusarium graminearum keine Rolle in der Pathogenit{\"a}t gegen{\"u}ber Arabidopsis thaliana spielt.},
  subject      = {Ackerschmalwand},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Guhling2006,
  author    = {Guhling, Ortwin},
  title     = {Biosynthese kutikul{\"a}rer Triterpenoide : Klonierung und Charakterisierung von Epoxysqualenzyklasen aus Ricinus communis und Lycopersicon esculentum},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-21796},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2006},
  abstract  = {Triterpene finden sich in großer struktureller Vielfalt als Sekund{\"a}rmetabolite in Form von glycosylierten Verbindungen, aber auch als Aglykone, in zahlreichen Pflanzen. In einigen Arten akkumulieren Triterpene in großen Mengen als kutikul{\"a}re Wachsbestandteile im prim{\"a}ren Abschlussgewebe und beeinflussen auf diese Weise die Grenzfl{\"a}cheneigenschaften der oberirdischen Pflanzenorgane. In der vorliegenden Arbeit wurde die kutikulaspezifische Biosynthese von Triterpenen durch die Kombination molekulargenetischer und analytischer Methoden exemplarisch an Ricinus communis eingehend untersucht. Die Rizinus-Pflanze tritt in zwei Sprossachsenph{\"a}notypen in Erscheinung: Der Glossy-Ph{\"a}notyp ist frei von epikutikul{\"a}ren Wachskristallen, wohingegen die Sprossachsen von Individuen des Glaucous-Ph{\"a}notyps von fadenf{\"o}rmigen epikutikul{\"a}ren Wachskristallen bedeckt sind. Eine vergleichende chemische Analyse zeigte, dass 67 Tage alte Hypokotyle der Individuen des Glossy-Ph{\"a}notyps mit etwa 12,5 µg/cm^2 kutikul{\"a}rem Wachs bedeckt sind, die Zusammensetzung des kutikul{\"a}ren Wachsgemisches wird von VLC-aliphatischen Verbindungen dominiert. Hypokotyle der Individuen vom Glaucous-Ph{\"a}notyp weisen mit 51,9 µg/cm^2 dagegen eine weit h{\"o}here Wachsbelegung auf, wobei das Wachsgemisch von Triterpen-Verbindungen, vor allem durch die Hauptkomponente Lupeol mit 56\% der Gesamtwachsmenge dominiert wird. Um die Akkumulation von Lupeol im Laufe der fr{\"u}hen Sprossachsenentwicklung des Glaucous-Ph{\"a}notyps zu dokumentieren, wurden entsprechende wachsanalytische Beprobungen an Hypokotylen durchgef{\"u}hrt. Es zeigte sich, dass Lupeol bereits in einer fr{\"u}hen Entwicklungsphase mit hohen Raten in die Kutikula eingelagert wird: zwischen Tag 6 und Tag 25 nach der Keimung der Pflanzen nimmt die Lupeolwachsbelegung mit einer Rate von 1,2 µg cm^2 und Tag zu; dies entspricht einer t{\"a}glichen Lupeol-Zunahme von 0,013 ng/Zelle zwischen Tag 11 und Tag 18. Rasterelektronenmikroskopische Untersuchungen belegten, dass die Lupeolakkumulation von einer starken Zunahme der fadenf{\"o}rmigen Wachskristalle in der fr{\"u}hen Hypokotylentwicklung begleitet wird. Vor dem Hintergrund der wachsanalytischen und mikromorphologischen Daten war es von zentraler Bedeutung, die f{\"u}r die Biosynthese des kutikul{\"a}ren Lupeols verantwortliche Triterpensynthase zu klonieren. Mit Hilfe des entwickelten Primerdesigns zur homologiebasierten Klonierung pflanzlicher 2,3-Oxidosqualenzyklasen wurden zwei Epoxysqualenzyklasen aus Ricinus communis kloniert und durch heterologe Expression in der Lanosterolsynthase-defizienten Hefemutante GIL 77 jeweils als Cycloartenolsynthase (RcCAS1) und monofunktionale Lupeolsynthase (RcLUS1) charakterisiert. Die auf den Glaucous-Ph{\"a}notyp beschr{\"a}nkte sprossachsenspezifische Expression und die hohe Expressionsrate von RcLUS1 in der fr{\"u}hen Entwicklungsphase mit einem Peak an Tag 12 nach der Keimung stimmte exakt mit der zeitlichen Akkumulation von Lupeol in der Sprossachsenkutikula bei Individuen des Glaucous-Ph{\"a}notyps {\"u}berein. Damit handelt es sich bei RcLUS1 um die erste charakterisierte Triterpensynthase, die f{\"u}r die Bildung kutikul{\"a}rer Triterpene verantwortlich gemacht werden kann. Die Untersuchungen an R. communis zeigen, dass die Biosynthese von kutikul{\"a}ren Triterpenen {\"u}ber die enzymatisch gesteuerte Zyklisierung von 2,3-Oxidosqualen bewerkstelligt wird. Offensichtlich spielt eine Transkriptionsregulation auf der Ebene der jeweiligen Triterpensynthase dabei eine zentrale Rolle. Phylogenetische Vergleiche zeigten, dass RcLUS1 nur relativ geringe Sequenz{\"a}hnlichkeiten zu den bisher charakterisierten Lupeolsynthasen aufzeigt und somit als Vertreter einer bisher nicht beschriebenen Klasse pflanzlicher Triterpensynthasen angesprochen werden muss. Durch gerichtete Mutagenisierung wurde die RcLUS1-Mutante F257W hergestellt und funktionell charakterisiert. Das Produktspektrum der mutagenisierten Lupeolsynthase verschob sich von Lupeol nach \&\#946;-Amyrin und best{\"a}tigte damit die Bedeutung des dem Phenylalanin in Amyrinsynthasen korrespondierenden Tryptophans f{\"u}r die katalytische Funktionalit{\"a}t dieser Enzyme. Mit der Klonierung der Triterpensynthasen LeTTS1 und LeTTS2 aus Lycopersicon esculentum wurde der erste wichtige Schritt f{\"u}r ein tieferes Verst{\"a}ndnis der Biosynthese kutikul{\"a}rer Triterpene in dieser Pflanze getan. LeTTS1 konnte als \&\#946;-Amyrinsynthase charakterisiert werden. Im Gegensatz zur Stammkutikula des Glaucous-Ph{\"a}notyps von Ricinus communis werden in die Fruchtkutikula von Tomate nicht nur ein, sondern mit \&\#945;-, \&\#946;- und \&\#948;-Amyrin gleich drei Triterpene in gr{\"o}ßeren Mengen eingelagert. Der Nachweis einer tats{\"a}chlichen Relevanz der klonierten OSCs f{\"u}r die Biosynthese dieser kutikul{\"a}ren Triterpene muss durch Untersuchungen zur Expression dieser Gene erbracht werden.},
  subject      = {Rizinus},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Forster2006,
  author    = {Forster, Wilhelmina Alison},
  title     = {Mechanisms of cuticular uptake of xenobiotics into living plants},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-21240},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2006},
  abstract  = {The objective of this Thesis was to progress the understanding of the mechanisms of cuticular uptake into living plant foliage, thereby enabling uptake of important compounds such as pesticides and pollutants to be modelled. The uptake of three model compounds, applied in the presence and absence of surfactants, into the leaves of three plant species (Chenopodium album L., Hedera helix L. and Stephanotis floribunda Brongn) was determined. The results with 2-deoxy-D-glucose (DOG), 2,4-dichlorophenoxy-acetic acid (2,4-D) and epoxiconazole in the presence of surfactants (the polyethylene glycol monododecyl ethers C12EO3, C12EO6, C12EO10, and a trisiloxane ethoxylate with mean ethylene oxide (EO) content of 7.5, all used at one equimolar concentration) illustrated that the initial dose (nmol mm-2) of xenobiotic applied to plant foliage was a strong positive determinant of uptake. Using this new approach for whole plant uptake, uptake on a per unit area basis was found to be related to initial dose of xenobiotic applied, by an equation of the form: Uptake(nmol mm-2) = a [ID]b at time t = 24 hours, where ID is the initial dose or the mass of xenobiotic applied per unit area (M(nmol xenobiotic applied)/A(droplet spread area)). Total mass uptake can then be calculated from an equation of the form: Total Uptake(nmol) = a [ID]b.A. In order to verify this relationship, further studies determined the uptake of three pesticides, applied as commercial and model formulations in the presence of a wide range of surfactants, into the leaves of three plant species (bentazone into Chenopodium album L. and Sinapis alba L., epoxiconazole and pyraclostrobin into Triticum aestivum L.). The results confirmed that the initial dose (nmol mm-2) of xenobiotic applied to plant foliage is a strong, positive determinant of uptake. In a novel approach, further studies used this relationship (nmol mm-2 uptake versus ID; termed the uptake ratio) to establish the relative importance of species, active ingredient (AI), AI concentration (g L-1) and surfactant to uptake. Species, AI, its concentration, and surfactant all significantly affected the uptake ratio. Overall, 88\% of the deviance could be explained. More useful was the analysis of the individual xenobiotics, where the models explained 83\%, 85\%, and 94\% of the variance in uptake ratio for DOG, 2,4-D, and epoxiconazole, respectively. In all cases, species, surfactant, and AI concentration significantly affected the uptake ratio. However, there were differences in the relative importance of these factors among the xenobiotics studied. Concentration of AI increased in importance with increasing lipophilicity of AI, while species was much less important for the most lipophilic compound. Surfactant became less important with increasing AI lipophilicity, although it was always important. The preceding studies considered uptake at only one time interval (24 hours). Total uptake after 24 hours can be the same for a compound formulated with different surfactants, but rates of uptake (and therefore rain-fastness and subsequent translocation to target sites) can be quite different. Therefore, there was a requirement to be able to model uptake over time into whole plants. Hence, the objective of further studies was to determine whether a logistic-kinetic penetration model, developed using isolated plant cuticles, could be applied to whole plant uptake. Uptake over 24 hours was determined for three model compounds, applied in the presence and absence of surfactants, into the leaves of two plant species. Overall, the model fitted the whole plant uptake data well. Using the equations developed, based on initial dose, to calculate uptake at 24 hours, in conjunction with the logistic-kinetic model, has significantly progressed our understanding and ability to model uptake. The advantages of the models and equations described are that few variables are required, and they are simple to measure.},
  subject      = {Kutikula},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Grun2006,
  author    = {Grun, Christoph},
  title     = {Untersuchung enzymatisch und nicht-enzymatisch gebildeter Oxylipine in Arabidopsis thaliana in der kompatiblen und der inkompatiblen Interaktion mit Pseudomonas syringae},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-20804},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2006},
  abstract  = {1. OH-FS wurden in vitro hergestellt, um als Standardsubstanzen zur gaschromato-graphischen Identifizierung von OH-FS in Pflanzenmaterial eingesetzt zu werden. 2. F{\"u}r die Untersuchung der Oxylipin-Gehalte in A. thaliana wurden der virulente Pst-Stamm DC3000 sowie der avirulente Stamm avrRPM1 verwendet, um die kompatible Interaktion mit der inkompatiblen Interaktion vergleichen zu k{\"o}nnen. Die Konzentrationen der Oxylipine sowie SA wurden innerhalb einer Versuchsdauer von 60 h verfolgt. Dabei wurden PPF1 sowie 12- und 16-OH-FS, als Vertreter der nicht-enzymatisch entstandenen Oxylipine, 9- und 13-OH-FS, sowohl als enzymatisch als auch nicht-enzymatisch entstandene Oxylipine, sowie JA und deren Vorstufe OPDA als enzymatisch gebildete Phytohormone untersucht. Es wurden monophasische Konzentrationsanstiege, bei allen untersuchten Substanzen, in der kompatiblen Interaktion ermittelt, wohingegen die Konzentrationsanstiege in der inkompatiblen Interaktion biphasisch waren. In beiden Interaktionen wurden nach 48 bis 60 h Konzentrationsmaxima der freien sowie der veresterten OH-FS und PPF1 nachgewiesen, ein fr{\"u}her Konzentrationsanstieg nach 5 bis 10 h konnte ausschließlich in der inkompatiblen Interaktion ermittelt werden. Die gleichzeitige Akkumulation von 9-, 10-, 12-, 13, 15- und 16-OH-FS und PPF1 deutet auf eine parallel ablaufende Oxylipin-Synthese durch enzymatische, Photo-oxidative und {\"u}ber freie Radikale vermittelte Prozesse hin. Die Akkumulation veresterter OH-FS und PPF1 erfolgte in beiden Interaktionen 5 bis 12 h fr{\"u}her als die Konzentrationsanstiege der freien OH-FS und PPF1. Die Ergebnisse best{\"a}tigen die Hypothese, dass nicht-enzymatische Oxylipine in Membranen gebildet werden k{\"o}nnen und anschließend vermutlich durch eine Lipase frei gesetzt werden. In der inkompatiblen Interaktion konnte ein erstes fr{\"u}hes Konzentrationsmaximum von JA und OPDA nach 5 h beobachtet werden, w{\"a}hrend sp{\"a}te Maxima in beiden Interaktionen nach 24 bis 36 h erfolgten. Somit akkumulierten die OH-FS und PPF1 in der inkompatiblen Interaktion zeitgleich mit den Jasmonaten nach 5 h. 3. Bei einer K{\"a}lteexposition von A. thaliana bei 4°C {\"u}ber 2 h wurde jeweils ein 3,3-facher Konzentrationsanstieg der freien und der veresterten enzymatisch gebildeten 13-OH-FS nachgewiesen. Dar{\"u}berhinaus wurde ein 4,6-facher Anstieg der enzymatisch entstandenen 9-OH-FS ermittelt. Die nicht-enzymatisch gebildeten 12- und 16-OH-FS zeigten dagegen keine signifikanten Konzentrationsanstiege {\"u}ber die basalen Konzentrationen hinaus. Die angewendeten Stressbedingungen bewirken demnach ausschließlich eine enzymatische Bildung von OH-FS in A. thaliana. 4. Zur Untersuchung der OH-FS-Synthese in der inkompatiblen Interaktion in Abh{\"a}ngigkeit von der bei der Pflanzenanzucht eingesetzten Lichtst{\"a}rke wurden A. thaliana bei Licht und in Dunkelheit mit Pst avrRPM1 infiziert. Nach 10 h wurde eine 1,1- bis 3,7-fach st{\"a}rkere Bildung der freien sowie eine 2,0- bis 3,4-fach st{\"a}rkere Akkumulation der veresterten 9-, 10-, 12-, 13, 15- und 16-OH-FS bei den Pflanzen ermittelt, die bei Licht angezogen wurden. Die Lichtintensit{\"a}t, der Pflanzen w{\"a}hrend der Infektion mit Pst ausgesetzt sind, hat demnach große Bedeutung f{\"u}r die Entstehung enzymatisch und nicht-enzymatisch gebildeter OH-FS. Ein 4,9-facher Anstieg veresterter 15-OH-FS, ein Marker f{\"u}r eine photooxidative OH-FS-Entstehung, auch bei Dunkelheit widersprach der Hypothese, dass 15-OH-FS ohne Lichteinwirkung nicht gebildet werden k{\"o}nnen und deutet auf eine bisher unbekannte Licht-unabh{\"a}ngige Entstehung von 1O2 bzw. von 15-OH-FS hin. 5. Die Bestimmung von OH-FS in Bl{\"a}ttern und Wurzeln von unbehandelten A. thaliana-Pflanzen ergab eine 13- bis 31-fach h{\"o}here Konzentration veresterter 9-, 10-, 12-, 13- und 16-OH-FS in den Bl{\"a}ttern. Dar{\"u}berhinaus wurde eine 111-fach h{\"o}here Konzentration von veresterten 15-OH-FS in Bl{\"a}ttern im Vergleich zu Wurzeln nachgewiesen. 15-OH-FS wurden als selektiver Marker f{\"u}r eine Photo-oxidative OH-FS-Bildung durch 1O2 verwendet. Mit 0,57 µg/g TG kommt 15-OH-FS allerdings auch im Wurzelgewebe vor, was einen Hinweis darauf darstellt, dass neben einem Licht-abh{\"a}ngigen Hauptweg auch ein Licht-unabh{\"a}ngiger Entstehungsmechanismus von 15-OH-FS bzw. 1O2 existiert. Alternativ w{\"a}re es denkbar, dass ein Transport von 15-OH-FS von den Bl{\"a}ttern in die Wurzeln stattfindet. 6. Eine Untersuchung der Gehalte an OH-FS und PPF1 in NahG-, lsd1-, atrbohD- und atrbohF-Mutanten ergab 48 h nach Infiltration von Pst avrRPM1 keine signifikanten Unterschiede im Vergleich zu den Pflanzen des jeweiligen Wildtyps Col-0 und WS. Unter den gew{\"a}hlten Versuchsbedingungen bewirken die genetischen Defekte der untersuchten Mutanten keine ver{\"a}nderte Akkumulation enzymatisch sowie nicht-enzymatisch gebildeter Oxylipine.},
  subject      = {Lipid-Peroxide},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Karg2006,
  author    = {Karg, Kathrin},
  title     = {Analyse biologisch aktiver, oxidierter Lipide in Pflanzen und Menschen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-20424},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2006},
  abstract  = {Durch freie, radikalkatalysierte Oxidation von Linolens{\"a}ure k{\"o}nnen in vitro und in vivo meh-rere Klassen von Phytoprostanen gebildet werden. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wur-den Phytoprostane in Pflanzenmaterial (Bl{\"a}ttern, Bl{\"u}tenpollen), Speise{\"o}len sowie in mensch-lichen K{\"o}rperfl{\"u}ssigkeiten (Blut und Urinproben) untersucht. Zus{\"a}tzlich wurden neue Metho-den entwickelt, um Phytohormone sowie verschiedene Metabolite des pflanzlichen Prim{\"a}r- und Sekund{\"a}rstoffwechsels zusammen mit einer gemeinsamen Aufarbeitung erfassen und bestimmen zu k{\"o}nnen. Bl{\"u}tenpollen enthalten mehrere mmol/g an Phytoprostanen, darunter PPA1/PPB1, PPE1 und PPF1. Physiologisch relevant sind jedoch nur die Mengen, die sich nach Extraktion in einem w{\"a}ssrigen Puffer wiederfinden lassen. Deshalb wurden hier erstmals w{\"a}ssrige Extrakte von Birkenpollen untersucht. In diesen befanden sich durchschnittlich 60 nmol PPE1 und 10 nmol PPF1 pro g extrahiertem Pollen. Pflanzen{\"o}le enthalten a-Linolens{\"a}ure bis zu einem Gewichtsanteil von 56 \% (m/m). In Spei-se{\"o}len aus ausgesuchten Pflanzenarten (Lein{\"o}l, Soja{\"o}l, Oliven{\"o}l), Walnuss{\"o}l, Traubenkern{\"o}l) und parenteraler Nahrung (Intralipid) wurden die Phytoprostanklassen A1, B1, D1, E1, F1 und deoxy-J1 nachgewiesen und quantifiziert. In frischen {\"O}len wurden große Mengen an Phy-toprostanen (0,4 - 101 mg/g {\"O}l) gefunden, welche teilweise frei und teilweise verestert vorla-gen. Der absolute Phytoprostangehalt der {\"O}le nahm in folgender Reihe ab: Lein{\"o}l » Soja{\"o}l > Oliven{\"o}l > Walnuss{\"o}l > Raps{\"o}l >> Traubenkern{\"o}l. (a-Tocopherol). In allen untersuchten {\"O}-len dominierten entweder PPE1 oder PPF1 als h{\"a}ufigste Phytoprostanklasse. PPA1 und PPB1 waren lediglich als untergeordnete Bestandteile enthalten. PPD1 und dPPJ1 konnten nur in sehr geringen Mengen gefunden werden. Wenn ein {\"O}l bei l{\"a}ngerer Lagerung autoxidiert, k{\"o}nnen die Gehalte an oxidierten Fetts{\"a}uren um ein Vielfaches ansteigen. Es konnte gezeigt werden, dass bei der Autoxidation von Spei-se{\"o}len weitere Phytoprostane entstehen und die Konzentrationen von PPE1 und PPF1 im {\"O}l bis auf das 10-fache ansteigen k{\"o}nnen. Weiterhin wurde dabei die Bildung von detektierbaren Mengen dPPJ1 nachgewiesen. Die Kinetik der Phytoprostanbildung folgte dem f{\"u}r andere Autoxidationsprodukte typischem zeitlichen Verlauf und erst nach {\"U}berschreiten einer Induk-tionsperiode traten vermehrt Phytoprostane auf. Im menschlichen Verdauungstrakt sind Phytoprostane chemisch stabil. Allerdings k{\"o}nnen im sauren Milieu des Magens (pH 0-2) Dehydratisierungen auftreten: Nach Inkubation von PPE1 in 0,1 M HCl waren nach 3 h noch 97 \% intakt, wohingegen 3 \% nichtenzymatisch zu PPA1 konvertiert waren. Unter den gleichen Bedingungen wurden 19 \% der inkubierten PGD1 zu dPGJ1 dehydratisiert. In den Pflanzen{\"o}len veresterte PPF1 wurden mit Schweinepankreas-Lipase innerhalb 1 h zu 44 bis 100 \% hydrolysiert. Raffinierte Speise{\"o}le, welche fast ausschließlich aus Triacylglyce-riden zusammengesetzt sind, wurden die veresterten PPF1 sogar zu fast 100 \% hydrolysiert. Weiterhin konnte erstmals gezeigt werden, dass Phytoprostane nach oraler Aufnahme resor-biert werden k{\"o}nnen und anschließend mit dem Urin ausgeschieden werden. Nach Verzehr von Pflanzen{\"o}len (Soja{\"o}l, Oliven{\"o}l, Traubenkern{\"o}l) wurden die Spiegel von PPF1 in Blut und Urin bestimmt. Dabei zeigte sich eine deutliche Korrelation zwischen dem Phytoprostangehalt der {\"O}le und dem Gehalt in den Blut- und Urinproben: Nach Konsum von Oliven- oder Soja{\"o}l konnten innerhalb von 24 h PPF1 in Blut und Urin wiedergefunden werden, wohingegen der Konsum von Traubenkern{\"o}l in den untersuchten Zeitr{\"a}umen weder im Blut noch im Urin zu detektierbaren PPF1-Mengen f{\"u}hrte. Im Blut lag PPF1 verestert vor: Im Serum von Oliven{\"o}l-Konsumenten konnten durchschnittlich 1,22 nmol/l PPF1 gefunden werden. Das Serum eines Soja{\"o}l-Konsumenten enthielt 0,97 nmol PPF1/l. Die Ausscheidung von unmetabolisierten PPF1 mit dem Urin erfolgte fast vollst{\"a}ndig innerhalb der ersten 8 h nach dem Konsum der {\"O}le, 8 bis 24 h danach konnten im Urin nur noch sehr geringe Mengen PPF1 detektiert wer-den. In den Urinproben der Konsumenten von Oliven{\"o}l oder Soja{\"o}l konnten nach 0-4 h durch-schnittlich 2,02 bzw. 0,43 pmol PPF1/mg Kreatinin und nach 4-8 h 1,39 bzw. 0,68 pmol PPF1/mg Kreatinin gefunden werden. Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine Methode entwickelt, welche die simultane Bestimmung von Phytohormonen, Oxylipinen und Fetts{\"a}uren erm{\"o}glicht. Weiterhin wurden Methoden zur Metabolit-Analytik entwickelt, mit welchen Konzentrationsunterschiede zwischen zwei Pro-ben direkt verglichen werden k{\"o}nnen. Zur Markierung von der Carboxylgruppe von Oxylipinen, Phytohormonen und Aminos{\"a}uren mit 18O-Sauerstoff wurden allgemein anwendbare Methoden entwickelt. Die [18O]2-markierten Verbindungen erwiesen sich als stabil und eigneten sich als interner Standard in der GC-MS und HPLC-MS Analytik.},
  subject      = {Prostaglandine},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Hetzel2006,
  author    = {Hetzel, Georg},
  title     = {Die Neophyten Oberfrankens},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-18288},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2006},
  abstract  = {No abstract available},
  subject      = {Oberfranken},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Schiedermair2003,
  author    = {Schiedermair, Wolfgang},
  title     = {Pflanzenmalereien in drei unterfr{\"a}nkischen Kirchen : Ikonographie, Kunstgeschichte und aktuelle Bedeutung in Bezug auf die Entwicklung von Medizin und Geschichte},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-18069},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2003},
  abstract  = {Zusammenfassung: Untersucht wurden die Pflanzenbemalungen in drei unterfr{\"a}nkischen Kirchen, die in ihrer Naturn{\"a}he und damit botanischen Korrektheit sowie in ihrer Intention differieren. Die Aufgabe der Arbeit war, soweit m{\"o}glich eine botanische Bestimmung durchzuf{\"u}hren, nach Gr{\"u}nden f{\"u}r das Auftauchen von floralen Dekorationen in Sakralr{\"a}umen allgemein und speziell f{\"u}r das Auftauchen einer bestimmten Species im speziellen zu suchen. Die drei betrachteten Kirchen unterscheiden sich zum einen in ihrer urspr{\"u}nglichen Nutzung: "normale" Pfarrkirche, Hofkapelle eines Domherrenhofs und Betort einer Rosenkranzbruderschaft, die im Zuge der Gegenreformation unter Julius Echter gegr{\"u}ndet wurde. Letztere diente wohl auch als repr{\"a}sentative Schloßkapelle zum Schloß B{\"u}chold. Weitere Unterschiede sind in der Qualit{\"a}t der Ausmalung zu erkennen: Die Gottesh{\"a}user in Rothenfels und im Seebacher Hof verf{\"u}gen {\"u}ber Pflanzendarstellungen, die stark schematisiert sind, wobei die der Allendorfkapelle noch Ans{\"a}tze von Naturbeobachtung erkennen lassen. Demgegen{\"u}ber erscheinen die Fresken im Chor der B{\"u}cholder Pfarrkirche zwar auch leicht schematisiert, aber doch so nah an der Natur, daß wenigstens zum Teil eine Bestimmung bis auf die Art gelungen ist; bei einigen Exemplaren war dies jedoch nicht m{\"o}glich. In letzterem Gotteshaus ist die Bemalung ein existentieller Teil des ikonographischen Konzeptes; Rothenfels l{\"a}ßt ein solches nicht erkennen; die Kapelle im Hof Luden entzieht sich einer Beurteilung diesbez{\"u}glich, da ihre Innenausstattung kriegsbedingt verbrannt ist. Das dortige Vorkommen von Ruta graveolens L., Rosa spec. und Tulipa spec. als bekannten Marienpflanzen macht ein fr{\"u}her erkennbares Konzept jedoch wahrscheinlich. Zur Kirche St. Nikolaus und Mariae Heimsuchung in Arnstein-B{\"u}chold: Der Chor ist in seiner Gesamtheit Teil des Ausstattungsprogramms der Kirche: er symbolisiert den hortus conclusus, den Garten, der Sinnbild nicht nur f{\"u}r die Gottesmutter ist. Innerhalb dieses Chorgartens lassen sich an den liturgisch wichtigen Stellen - Chorbogen, Chorhaupt und Schlußstein - durchweg bekannte Symbolpflanzen finden. Das Chorgew{\"o}lbe ist in sich gegliedert in 50 Teile und korrespondiert direkt mit der Anzahl der Rosenkr{\"a}nze im Rosenkranzgebet; diese 50 Deckenteile bilden zusammen zwei vierz{\"a}hlige Bl{\"u}ten, die das Garten- oder Blumenmotiv verst{\"a}rken. An Stellen, die ohne besondere Wichtigkeit sind, hat der Maler Wolfgang Ritterlein eine bunte Mischung aus einheimischen, fremdl{\"a}ndischen und phantastischen Pfl{\"a}nzlein gestaltet, so daß in der Gesamtheit nicht nur ein umschlossener Garten, sondern auch eine Wunderkammer, ein Kuriosit{\"a}tenkabinett entsteht. - Damit erweist sich die Bemalung dieses Chors als eine sch{\"o}ne Symbiose aus symbolhafter Ausstattung und Repr{\"a}sentation wie sie zu Beginn des Barocks nicht selten begegnet.},
  subject      = {Mariae Heimsuchung und Sankt Nikolaus},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Buechsenschuetz2005,
  author    = {B{\"u}chsensch{\"u}tz, Kai},
  title     = {Struktur und r{\"a}umlich-zeitliches Expressionsverhalten von Kaliumkan{\"a}len bei Zea mays},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-17522},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2005},
  abstract  = {Bei Zea mays wurden neue Kaliumkan{\"a}le der Shaker-Familie isoliert, charakterisiert und zusammen mit bereits bekannten Vertretern dieser Familie hinsichtlich m{\"o}glicher Aufgaben und Interaktionen untersucht.},
  subject      = {Mais},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Steinmeyer2005,
  author    = {Steinmeyer, Ralf},
  title     = {Untersuchungen und Simulationen zur Koordination der Ionenfl{\"u}sse bei der Schließzellbewegung in Vicia faba und Arabidopsis thaliana},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-17098},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2005},
  abstract  = {Trotz der bereits lange gut bekannten Funktion der Stomata und der einzelnen, an der Funktion beteiligten Transportproteine, fehlen Funktionsmodelle, die diese schließzellspezifsch in einen Zusammenhang bringen und ihre Koordination untersuchen. Ergebnisse - Der einw{\"a}rts gleichrichtende Kaliumkanal aus Arabidopsis thaliana, KAT1 ist sowohl molekularbiologisch, als auch elektrophysiologisch gut charakterisiert. Ein „ausschalten" dieses Kanals sollte die Stoma{\"o}ffnung deutlich verlangsamen oder vermindern. Es wurde aber unter verschiedenen Bedingungen, weder mit Licht als {\"O}ffungsreiz, noch mit Fusicoccin, kein Unterschied zwischen Wildtyp und KAT1::En-1 Mutante gefunden. - Einige Publikationen schlagen Zucker, vornehmlich Glukose als osmotisch aktive Substanz zur Stoma{\"o}ffnung vor, da im Tagesgang bei l{\"a}ngerer Stoma{\"o}ffnung auch die Zuckerkonzentration zunimmt. Die Zuckeraufnahme wurde mit einem fluoreszierenden Glukose-Derivat gemessen und als lichtabh{\"a}ngig gefunden. Weiterhin wurde die Aufnahme besonders durch CCCP gehemmt, was auf eine Abh{\"a}ngigkeit von einem Protonengradienten hindeutet. - Die Aufnahme von Glukose wurde weiterhin mit einer Knockout-Mutante des AtSTP1 Protonen/Zucker-Kotransporters getestet. Die deutliche Verminderung des Anteils der fluoreszierenden Zellen gegen{\"u}ber dem Wildtyp unter den gleichen Bedingungen zeigt eine Beteiligung dieses Kotransporters an der Glukose-Aufnahme. - Schließzellen in der intakten Pflanze wurden auf den Verlauf ihres Membranpotentials in CO2-freier Luft bei Licht/Dunkel Wechseln untersucht. Ein großer Teil dieser Zellen zeigte eine wiederholbare Hyperpolarisation im Licht und Depolarisation im Dunklen. Als Ausl{\"o}ser dieser {\"A}nderung in der Membranspannung wurde haupts{\"a}chlich die (In-)Aktivierung eines instantanen positiven Stromes in der Gr{\"o}ß{\"y}e von etwa 35 pA festgestellt, vermutlich die H+-ATPase. - Die Abh{\"a}ngigkeiten des Anionenkanals, der einw{\"a}rts und ausw{\"a}rts gleichrichtenden Kaliumkan{\"a}le und der Protonenpumpe von internen und externen Ionenkonzentrationen, dem pH-Wert und der Membranspannung wurden in einer biophysikalischen Simulation vereint. Zusammen mit den jeweiligen Leitf{\"a}higkeiten und Literaturdaten der Konzentrationsverl{\"a}ufe ergibt sich ein realistisches Modell der Fl{\"u}sse zur Stomabewegung. - Aus dem Modell ergeben sich zwei wesentliche Voraussagen f{\"u}r das Zusammenwirken der Transportproteine: 1. Bei der Stoma{\"o}ffnung muss die H+-ATPase zur Beendigung der {\"O}ffnung wieder deaktiviert werden, anderenfalls steigt die interne Kaliumkonzentration und das Membranpotential f{\"a}llt auf Werte, die in Messungen nie gefunden wurden. Eine Desensitisierung der H+-ATPase wurde zwar nach Blaulicht-Pulsen bereits gemessen, jedoch nicht bei andauernder Beleuchtung. 2. Der bisher in Schließzellen noch nicht elektrophysiologisch nachgewiesene Protonen/Chlorid Kotransporter zum Import von Chlorid muss nicht nur w{\"a}hrend der Stoma{\"o}ffnung aktiv sein, sondern erh{\"a}lt auch eine Rolle beim Stomaschluss. Da die cytosolische Chloridkonzentration deutlich unter der von Kalium liegt, w{\"u}rde die f{\"u}r den Efflux der beiden Ionen n{\"o}tige Depolarisation bereits enden, wenn die Chloridkonzentration deutlich sinkt, also bevor auch die Konzentration von Kalium soweit abgenommen h{\"a}tte, dass die Spalt{\"o}ffnung geschlossen w{\"a}re. - Zur Messung interner Ionenkonzentrationen in intakten Schlie{\"y}zellen wurden verschiedene Methoden der Beladung mit fluoreszierenden Indikatorfarbsto\#en getestet. Die Beladung durch niedrigen pH, niedrige Temperatur oder der Farbstoffe als Acetoxymethyl-Ester kann bei Schließzellen von Vicia faba als nicht praktikabel angesehen werden. Lediglich eine Detergenz unterst{\"u}tzte Farbstoffbeladung wurde in der Literatur gefunden. - Zur parallelen Anwendung elektrophysiologischer Messungen und fluoreszenzbasierter Bestimmung von Ionenkonzentrationen wurde eine Technik der Druckinjektion {\"u}ber einen Kanal einer Doppel-Elektrode getestet. Diese Methode erlaubt die Farbstoffinjektion, allerdings hat sich die Spannungs-Klemm-Technik mit der f{\"u}r einen einzelnen Kanal einer Einstichelektrode notwendigen gepulsten Technik als nicht praktikabel erwiesen, da die Membranspannung vermutlich aufgrund nicht kompensierbarer Kapazit{\"a}ten nicht die vorgegebenen Werte erreichte.},
  subject      = {Ackerbohne},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Degenhardt2000,
  author    = {Degenhardt, Birgit},
  title     = {Wachstum und physiologisches Verhalten von Zea mays bei multiplem Streß unter besonderer Ber{\"u}cksichtigung des Wurzelsystems},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-16964},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2000},
  abstract  = {In der vorgestellten Arbeit wurden das Wachstum und das physiologische Verhalten von Zea mays auf M{\"u}llheizkraftwerk (MHKW) -Schlacke im Vergleich zu Gartenerde als Kulturmedium untersucht. Dabei stand das Wurzelsystem der Maispflanzen im Mittelpunkt des Interesses. Da feste Bodensubstrate verwendet wurden, mußten diese zu Beginn der Experimente chemisch, physikalisch und bodenbiologisch charakterisiert werden. Die Analyse der Schlacke zeigte, daß Schlacke ein multifaktorielles Streßsystem darstellt: Sie enth{\"a}lt einen hohen Gehalt an leicht l{\"o}slichen Salzen, v.a. NaCl (bis zu 220 mM in der Bodenl{\"o}sung). MHKW-Schlacke ist dagegen arm an Stickstoff und pflanzenverf{\"u}gbarem Phosphat. Der pH-Wert der Bodenl{\"o}sung von Schlacke ist stark alkalisch (pH 8.4 - 9.0). Dar{\"u}ber hinaus besitzt Schlacke einen hohen Gehalt an potentiell toxischen Schwermetallen und weist im Vergleich zum Kontrollsubstrat Gartenerde eine verdichtete Bodenstruktur mit erh{\"o}htem mechanischen Widerstand auf. Im Vergleich zu der Kontroll-Anzucht auf Gartenerde reagierten die auf Schlacke kultivierten Mais-Pflanzen mit vermindertem Wachstum: Sproß und Wurzel erreichten nur die H{\"a}lfte der L{\"a}nge der Kontrollpflanzen. Ein Vergleich der Biomassen von Sproß und Wurzel zeigte, daß das Sproßwachstum der Schlacke-Pflanzen st{\"a}rker eingeschr{\"a}nkt ist als das Wurzelwachstum, woraus ein vergr{\"o}ßertes Wurzel / Sproß-Verh{\"a}ltnis resultiert. Das Wachstum von jungen Mais-Pflanzen auf Schlacke ist jedoch nicht in dem Maß eingeschr{\"a}nkt, wie es aufgrund der hohen Salzbelastung zu erwarten w{\"a}re. In einem Vergleichsexperiment mit Mais-Pflanzen, die in einer N{\"a}hrl{\"o}sung mit Zusatz von 100 mM NaCl kultiviert wurden, war das Wachstum erheblich schlechter und in den Bl{\"a}ttern akkumulierte weitaus mehr Natrium als in Schlacke-Pflanzen. Hier wird der positive Einfluß des hohen Calciumgehaltes der Schlacke deutlich. Die Beeintr{\"a}chtigung des Wachstums von Mais bei Kultur auf Schlacke wird haupts{\"a}chlich auf Phosphatmangel zur{\"u}ckgef{\"u}hrt, da durch D{\"u}ngung eine betr{\"a}chtliche Wachstumsverbesserung erzielt werden kann. Zudem wurden keine toxischen Konzentrationen an Schwermetallen im Blattgewebe von auf Schlacke kultivierten Pflanzen gefunden. Der Photosynthese-Apparat der Schlacke-kultivierten Pflanzen war sehr leistungsf{\"a}hig: Es bestand keine Beeintr{\"a}chtigung in der Energieverf{\"u}gbarkeit (Quantenausbeute des Photosystems II) und die Lichts{\"a}ttigung der photo-synthetischen Elektronentransportrate lag sogar h{\"o}her als bei den Kontrollpflanzen. Die Bestimmung des „adenylate energy charge" best{\"a}tigte diesen Sachverhalt. Das Wurzelsystem von Zea mays auf Schlacke wies strukturelle Ver{\"a}nderungen auf. Neben der verk{\"u}rzten Wurzell{\"a}nge und dem vergr{\"o}ßerten Wurzeldurchmesser der Schlacke-Pflanzen ergaben mikroskopische Untersuchungen, daß die Wurzeln durch Kultur auf Schlacke mit einer mechanischen Verst{\"a}rkung reagieren: St{\"a}rker ausgepr{\"a}gte tangentiale Zellwandverdickungen der Endodermis im terti{\"a}ren Zustand und Zellwandmodifikationen in den radialen Zellw{\"a}nden der Rhizodermis (Phi-Verdickungen). F{\"u}r monokotyle Arten, insbesondere f{\"u}r Mais, gibt es bisher keine Beschreibung von Phi-Verdickungen in der Literatur. Gaschromatographische und massenspektrometrische Untersuchungen belegen, daß sich die Zellw{\"a}nde von auf Erde und Schlacke kultivierten Maiswurzeln im Hinblick auf den Gesamtgehalt an Lignin (endodermale Zellwandisolate) und in der Ligninzusammensetzung (hypodermale Zellwandisolate) unterscheiden: In Schlacke-kultivierten Maiswurzeln wurde ein h{\"o}herer Anteil an dem Lignin-Monomer p Hydroxyphenyl gefunden, was zu einem h{\"o}her verdichteten Lignin f{\"u}hrt (Streßlignin). Die endodermalen Zellw{\"a}nde von auf Schlacke-kulivierten Pflanzen hatten dagegen einen h{\"o}heren Gesamtlignin-Gehalt als die entsprechenden Kontrollen, was ebenfalls eine mechanische Verst{\"a}rkung der Wurzel bewirkt. In Bezug auf Suberin konnten keine Unterschiede zwischen den verschiedenen Anzuchten gefunden werden, weder in den hypodermalen noch in den endodermalen Zellwandisolaten. Die verschiedenen Streßfaktoren f{\"u}hren demnach nicht zu einer verst{\"a}rkten Impr{\"a}gnierung der Zellw{\"a}nde mit lipophilem Material. Die Zellw{\"a}nde von Mais spielen eine wichtige Rolle bei der Immobilisierung von Schwermetallen. Die Zellwandisolate von auf Erde und Schlacke kultivierten Mais-Pflanzen wiesen je nach Schwermetall-Element 43 - 100 \% des Gesamtgehaltes auf. Die absoluten Gehalte in den Zellwandisolaten von auf Schlacke angezogenen Pflanzen waren dabei h{\"o}her als die entsprechenden Werte der Kontrolle. Eine Anreicherung in den Zellw{\"a}nden wurde haupts{\"a}chlich f{\"u}r die Schwermetalle Zink, Blei, Nickel und Chrom beobachtet. Als unspezifische Streßantwort reagierten Maispflanzen auf die Kultur in Schlacke mit einer erh{\"o}hten Peroxidaseaktivit{\"a}t in der interzellul{\"a}ren Waschfl{\"u}ssigkeit. Die Peroxidaseaktivit{\"a}t des Symplastens der Wurzel unterscheidet sich zwischen den beiden Anzuchten dagegen nicht. Die Konzentration des Phytohormons Abscisins{\"a}ure (ABA) war in Bl{\"a}ttern von auf Schlacke kultivierten Pflanzen von Zea mays und Vicia faba im Vergleich zu den Kontrollpflanzen erh{\"o}ht. Dieser Anstieg ist eine Folge der erh{\"o}hten Salzbelastung der Schlacke, da die ABA-Gehalte entsprechender Bl{\"a}tter von auf gewaschener Schlacke kultivierten Pflanzen ann{\"a}hernd den Kontrollwerten entsprachen. Bei der Verteilung von ABA zwischen der Wurzel und der Bodenl{\"o}sung der umliegenden Rhizosph{\"a}re konnte das als Anionenfalle bekannte Prinzip best{\"a}tigt werden. Nach diesem Modell reichert sich ABA im alkalischten Kompartiment an (hier: Schlacke-Bodenl{\"o}sung). In den Wurzeln konnte nur in der Maiskultur auf Schlacke ein erh{\"o}hter Gehalt gefunden werden, nicht dagegen in der Vicia faba-Kultur. Dieser Unterschied liegt daran, daß Mais im Gegensatz zu Vicia faba eine exodermale Spezies ist und die Exodermis f{\"u}r ABA eine Barriere darstellt, was den ABA-Efflux in die Rhizosph{\"a}re verhindert. Im Wurzelgewebe von auf Schlacke kultivierten Maispflanzen wurde ein im Vergleich zur Kontrolle 15-facher Gehalt an wasserl{\"o}slichen, nicht proteingebundenen Sulfhydrylgruppen nachgewiesen. Diese auf Schwermetallstreß zur{\"u}ckzuf{\"u}hrende Reaktion impliziert, daß die in der Schlacke-Bodenl{\"o}sung vorhandenen Schwermetalle nicht ausreichend im Apoplasten zur{\"u}ckgehalten werden und bis in den Symplasten vordringen k{\"o}nnen.},
  subject      = {Mais},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Fuchs2005,
  author    = {Fuchs, Ines},
  title     = {Die Rolle von Kaliumkan{\"a}len der AKT1-Unterfamilie f{\"u}r Kaliumaufnahme und gerichtetes Wachstum},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-15875},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2005},
  abstract  = {In vorausgegangenen Experimenten unseres Labors war bereits gezeigt worden, dass die Transkription des Kaliumaufnahmekanals ZMK1 durch IAA stimuliert wird und dass dieser eine wichtige Rolle f{\"u}r das differentielle Zellstreckungswachstum w{\"a}hrend der gravitropen Kr{\"u}mmung spielt. Dieser Annahme folgend wurde in der vorliegenden Arbeit untersucht, ob ZMK1 auch in phototrop stimulierten Maiskeimlingen am differentiellen Wachstum der Koleoptile beteiligt ist. Im Hinblick auf diese Fragestellung wurden folgende Erkenntnisse gewonnen: i. Auch in photostimulierten Keimlingen folgt die Transkription von ZMK1 dem endogenen IAA-Gradienten. Vor allem in der Koleoptilenspitze, wo die Umverteilung der freien IAA in die unbelichtete Flanke stattfindet, wurde der gr{\"o}ßte ZMK1-mRNA Gradient gemessen. ii. Der Kr{\"u}mmungswinkel photostimulierter Koleoptilen war erheblich kleiner als der ebenso lange gravitrop gereizter Keimlinge. Pflanzen, die auf einem Klinostaten einseitig mit Blaulicht bestrahlt worden waren, zeigten jedoch eine {\"a}hnlich starke Kr{\"u}mmung wie gravistimulierte Pflanzen. Der Einfluss der Schwerkraft verhinderte demzufolge eine st{\"a}rkere Kr{\"u}mmung photostimulierter Koleoptilen. iii. Die ausgepr{\"a}gtere Kr{\"u}mmungsreaktion von auf dem Klinostaten photostimulierten Maiskeimlingen war mit einer drastischen Auxinverschiebung in der Koleoptilenspitze und einer l{\"a}nger anhaltenden differentiellen Expression von ZMK1 verbunden. Die Wachstumsantwort der Keimlinge konnte daher direkt mit der Verteilung freier IAA und der daraus resultierenden Regulation von ZMK1 korreliert werden. iv. Die Wahrnehmung zweier verschiedener Reize (Schwerkraft, Blaulicht) m{\"u}ndet in einen gemeinsamen Signalweg, welcher zur Umverteilung endogenen Auxins innerhalb der Koleoptile und zur differentiellen Kaliumaufnahme {\"u}ber ZMK1 in den gegen{\"u}berliegenden Flanken f{\"u}hrt. Die hierdurch bedingte st{\"a}rker ausgepr{\"a}gte Zellstreckung in der unbelichteten Koleoptilenh{\"a}lfte hat schließlich die Kr{\"u}mmung des Keimlings zur Folge. Mit dem Ziel, auch den ZMK1-orthologen Kaliumkanal in einer der wichtigsten Nutzpflanzen, Reis, zu charakterisieren, wurden molekularbiologische und biophysikalische Analysen durchgef{\"u}hrt. Im Bezug auf die verfolgten Ziele dieser Arbeit lassen sich die gewonnenen Ergebnisse wie folgt zusammenfassen: v. Aus Oryza sativa-Keimlingsgewebe konnte das cDNA-Molek{\"u}l OsAKT1 isoliert und anhand der abgeleiteten Aminos{\"a}uresequenz der AKT1-Unterfamilie des Shaker- Typs pflanzlicher Kaliumkan{\"a}le zugeordnet werden. vi. Die Transkripte von OsAKT1 wurden in Koleoptile und Wurzel 5 Tage alter Reiskeimlinge lokalisiert. Im Gegensatz zur Expression des AKT1-orthologen Kanals in Mais ZMK1 blieb die Transkription von OsAKT1 durch die Erh{\"o}hung exogenen Auxins in Koleoptilsegmenten unbeeinflusst. Demzufolge ist es unwahrscheinlich, dass OsAKT1 {\"a}hnlich wie ZMK1 eine wichtige Rolle w{\"a}hrend des auxininduzierten Streckungswachstums spielt. vii. Nach heterologer Expression in HEK293-Zellen wurde OsAKT1 als spannungsabh{\"a}ngiger, kaliumselektiver Einw{\"a}rtsgleichrichter charakterisiert, der durch Ca2+ und Cs+ geblockt und durch extrazellul{\"a}re Protonen aktiviert wird. {\"A}hnliche Eigenschaften konnten in Protoplasten beobachtet werden, die aus Keimlingswurzeln isoliert worden waren. Diese Ergebnisse legten den Schluss nahe, dass OsAKT1 der dominante Kaliumaufnahmekanal in Reiswurzeln ist. Keimlinge des verwendeten Reiskultivars waren in Reaktion auf Salzstress im Vergleich zu Kontrollpflanzen erheblich im Wachstum verz{\"o}gert und wiesen einen geringeren Kaliumgehalt auf. Dieser Ph{\"a}notyp wurde von einer Abnahme der OsAKT1-Transkripte und der Verringerung der durch OsAKT1 getragenen Kaliumstr{\"o}me in Wurzelprotoplasten salzbehandelter Keimlinge begleitet. Dieser Zusammenhang deutet darauf hin, dass die OsAKT1-vermittelte Aufnahme von Kalium {\"u}ber die Wurzel essentiell f{\"u}r das pflanzliche Wachstum und die Ionenhom{\"o}ostase salzgestresster Pflanzen ist.},
  subject      = {Mais},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Glenz2005,
  author    = {Glenz, Karin},
  title     = {Entwicklung eines Lipoprotein-Impfstoffes aus Pflanzen : Produktion des rekombinanten 'outer surface protein A' (OspA) von Borrelia burgdorferi in Tabakchloroplasten},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-15884},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2005},
  abstract  = {Transgene Pflanzen nehmen einen wachsenden Stellenwert bei der Produktion therapeutischer Proteine, besonders von Impfstoffen, ein. Einige dieser Proteine ben{\"o}tigen f{\"u}r ihre Funktionalit{\"a}t verschiedenste post-translationale Modifikation und es ist nicht bekannt, ob Pflanzen zu diesen Stoffwechselleistungen bef{\"a}higt sind. In der vorliegenden Arbeit sollte anhand eines bakteriellen Antigens gepr{\"u}ft werden, ob in Chloroplasten von Nicotiana tabacum an einem rekombinanten Protein eine besondere Form der post-translationalen Modifikation, die Lipidierung, durchgef{\"u}hrt wird und ob somit ein alternatives Produktionssystem f{\"u}r einen Lipoprotein-Impfstoff entwickelt werden kann. Basis f{\"u}r diese Untersuchungen war das bakterielle Lipoprotein OspA (outer surface protein A) aus Borrelia burgdorferi. Dieses Protein wird zur Pr{\"a}vention von Lyme-Borreliose eingesetzt und fr{\"u}here Untersuchungen zeigten, dass OspA sowohl in B. burgdorferi als auch nach heterologer Expression in E. coli einer post-translationalen Lipidierung am N-Terminus unterliegt. Dabei wird das Protein unter Mitwirkung dreier Enzyme (Lgt, Lsp und Lnt) am N-Terminus mit einer Pam3Cys-Struktur versehen und die N-terminale Signalsequenz abgespalten. In dieser Arbeit konnten nach der Etablierung eines Expressionssystems mehrere unabh{\"a}ngige transplastome OspA-Tabakpflanzen generiert werden. Der Anteil an rekombinantem, plastid{\"a}rem OspA (rpOspA) am l{\"o}slichen Gesamtprotein wurde mit ca. 1\% bestimmt. Dabei lag rpOspA sowohl in einer lipidierten, membrangebundenen als auch in einer nicht-modifizierten, l{\"o}slichen Form vor. Strukturelle Untersuchungen an rpOspA ergaben, dass in Chloroplasten eine Bakterien-{\"a}hnliche Lipidierung an dem Protein durchgef{\"u}hrt wurde. Dabei wurde am N-Terminus ein Diacylglycerin {\"u}ber eine Thioetherbindung an das einzige in der Sequenz vorkommende Cystein gebunden. Anders als in Bakterien wurde die Signalsequenz in Chloroplasten jedoch nicht abgespalten und infolgedessen keine dritte Fetts{\"a}ure an das Cystein gebunden. Die plastid{\"a}re Modifikation an rekombinantem OspA resultierte daher in einer Pam2Cys-Struktur mit Signalsequenz. Untersuchungen zur Immunogenit{\"a}t des rpOspA in M{\"a}usen zeigten eindeutig, dass das rekombinante Protein aus Tabak die Bildung spezifischer Antik{\"o}rper induziert und damit in seiner Wirkung vergleichbar dem bakteriellen Protein ist. Um die Lipidierungsrate des akkumulierten OspA in Chloroplasten zu erh{\"o}hen, wurden weitere transplastome Tabakpflanzen generiert. Diese wiesen neben dem ospA-Gen auch die Gene (lgt, lsp und lnt) der drei modifizierenden Enzyme aus E. coli auf. Durch die simultane Bildung von OspA und den drei modifizierenden Enzyme konnte eine quantitative Lipidierung von rpOspA mit einer Pam2Cys-Struktur erlangt werden. Als Grundlage f{\"u}r vergleichende Untersuchungen zwischen plastid{\"a}rer und cytoplasmatischer Lipidmodifikation in Tabak wurden ebenfalls Transformationen des Zellkerns mit ospA durchgef{\"u}hrt, wobei jedoch keine heterologe ospA-Expression erreicht werden konnte. Erst durch die Anwendung eines transienten, viralen Expressionssystems war es m{\"o}glich, ospA im Zellkern zu exprimieren. In dieser Arbeit wurde gezeigt, dass in Chloroplasten H{\"o}herer Pflanzen eine Bakterien-{\"a}hnliche Modifikation an rekombinantem OspA durchgef{\"u}hrt wird und das resultierende Protein eine spezifische Immunantwort in M{\"a}usen induzieren kann. Das Potential von transgenen Pflanzen als alternatives Produktionssystem f{\"u}r Lipoprotein-Impfstoffe wird diskutiert.},
  subject      = {Lyme-Krankheit},
  language  = {de}
}