Publikationen - Molekulare Signalverarbeitung
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Erscheinungsjahr: 2014
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Ried, M. K.; Antolín-Llovera, M.; Parniske, M.; Spontaneous symbiotic reprogramming of plant roots triggered by receptor-like kinases eLife 3, e03891, (2014) DOI: 10.7554/eLife.03891
Symbiosis Receptor-like Kinase (SYMRK) is indispensable for the development of phosphate-acquiring arbuscular mycorrhiza (AM) as well as nitrogen-fixing root nodule symbiosis, but the mechanisms that discriminate between the two distinct symbiotic developmental fates have been enigmatic. In this study, we show that upon ectopic expression, the receptor-like kinase genes Nod Factor Receptor 1 (NFR1), NFR5, and SYMRK initiate spontaneous nodule organogenesis and nodulation-related gene expression in the absence of rhizobia. Furthermore, overexpressed NFR1 or NFR5 associated with endogenous SYMRK in roots of the legume Lotus japonicus. Epistasis tests revealed that the dominant active SYMRK allele initiates signalling independently of either the NFR1 or NFR5 gene and upstream of a set of genes required for the generation or decoding of calcium-spiking in both symbioses. Only SYMRK but not NFR overexpression triggered the expression of AM-related genes, indicating that the receptors play a key role in the decision between AM- or root nodule symbiosis-development.
Wasternack, C.; Hause, B.; Blütenduft, Abwehr, Entwicklung: Jasmonsäure - ein universelles Pflanzenhormon Biologie in unserer Zeit 44, 164-171, (2014) DOI: 10.1002/biuz.201410535
Pflanzen müssen gegen vielfältige biotische und abiotische Umwelteinflusse eine Abwehr aufbauen. Aber gleichzeitig müssen sie wachsen und sich vermehren. Jasmonate sind neben anderen Hormonen ein zentrales Signal bei der Etablierung von Abwehrmechanismen, aber auch Signal von Entwicklungsprozessen wie Blüten‐ und Trichombildung, sowie der Hemmung von Wachstum. Biosynthese und essentielle Komponenten der Signaltransduktion von JA und seinem biologisch aktiven Konjugat JA‐Ile sind gut untersucht. Der Rezeptor ist ein Proteinkomplex, der “JA‐Ile‐Wahrnehmung” mit proteasomalem Abbau von Repressorproteinen verbindet. Dadurch können positiv agierende Transkriptionsfaktoren wirksam werden und vielfältige Genexpressionsänderungen auslösen. Dies betrifft die Bildung von Abwehrproteinen, Enzymen der JA‐Biosynthese und Sekundärstoffbildung, und Proteinen von Signalketten und Entwicklungsprozessen. Die Kenntnisse zur JA‐Ile‐Wirkung werden in Landwirtschaft und Biotechnologie genutzt.
Wasternack, C.; Hause, B.; Stressabwehr und Entwicklung: Jasmonate — chemische Signale in Pflanzen Biologie in unserer Zeit 30, 312-320, (2000) DOI: 10.1002/1521-415X(200011)30:6<312::AID-BIUZ312>3.0.CO;2-8
Chemische Signale wurden bereits im 19.Jahrhundert als Regulatoren von Wachstum und Entwicklung der Pflanzen postuliert.In den letzten 70 Jahren wurde die Wirkungsweise der klassischen Pflanzenhormone wie der Auxine, Gibberelline, Cytokinine, Ethylen und Abscisinsäure aufgeklärt. Doch erst im letzten Jahrzehnt entdeckte man die Bedeutung der Brassinosteroide, der Peptidhormone und der Jasmonate.