Jasmonatfunktion & Mykorrhiza

Um die Funktion von JA innerhalb eines Gewebes zu ermitteln, ist es erforderlich, diese auf zellulärer Ebene zu detektieren. Durch die Entwicklung einer immunologischen Methode zur in situ-Detektion von JA in pflanzlichen Geweben ist es gelungen, JA auf zell- und gewebsspezifischer Ebene nachzuweisen (Mielke et al., 2011). Es wurden Antikörper gegen JA generiert, die nur bioaktive Jasmonate (JA und JA-Isoleucin), aber nicht Intermediate der JA-Biosynthese oder andere JA-Metabolite binden. Weiterhin wurden mit einem neuen Protokoll zur Immobilisierung von JA im Gewebe bei gleichzeitiger Erhaltung der Zellstrukturen die Voraussetzungen geschaffen, JA und JA-Ile in situ zu lokalisieren. In einem ersten Testsystem – mechanische Verwundung von Blättern, die zu einem schnellen und starken Anstieg des endogenen JA-Gehaltes führt – konnte mittels dieser Methode gezeigt werden, dass JA bereits wenige Minuten nach Verwundung in direkter Nähe zur Verwundungsstelle nachweisbar ist und dabei in allen Zelltypen des Blattes auftritt (Abb. 1, Mielke et al., 2011). Zur Entwicklung einer nicht-invasiven Methode sollen ausgehend von JA-responsiven Promotoren von Arabidopsis thaliana JA-spezifische cis-regulatorische Elemente isoliert und zur Konstruktion eines synthetischen Promotors genutzt werden. Elemente und synthetischer Promotor werden sowohl in transienten Transformationssystemen (Arabidopsis-Protoplasten, Blätter von Nicotiana benthamiana) als auch nach stabiler Transformation von Pflanzen getestet. In Zusammenarbeit mit Dr. S. Marillonnet sollen weitere Ansätze entwickelt werden, die auf der Einbeziehung von TAL-Effektoren beruhen.

Mielke, K., Forner, S., Kramell, R., Conrad, U., and Hause, B. (2011). Cell-specific visualization of jasmonates in wounded tomato and Arabidopsis leaves using jasmonate-specific antibodies. New Phytol. 190, 1069-1080.