Spelling suggestions: "subject:"circadian block"" "subject:"circadian clock""
121 |
Chemical and Genetic Diversity in Sesame (Sesamum indicum L.) / Chemische und Genetische Divesitat in Sesame (Sesamum indicum L.)Syed, Rehana Naz 28 October 2011 (has links)
Biologische Diversität existiert sowohl
zwischen mehreren Arten als auch innerhalb einer Art, innerhalb von
Populationen und Individuen einer Population. Die intraspezifische
Diversität wurde bislang ausgiebig auf der Ebene des Genoms
untersucht. Sie ist im Kontext metabolischer Zusammenhänge in
Pflanzen bisher kaum untersucht und es existieren nur wenige
Veröffentlichungen zu diesem Thema. Uns sind bisher keine
Publikationen zu Phytohormonen in Sesam bekannt. Neben dem
wissenschaftlichen Interesse an der metabolischen Diversität in
Sesam, spielen Stresshormone eine wichtige Rolle in der
pflanzlichen Abwehr. Der Phytohormonspiegel im Samen ist unter
agronomischen Gesichtspunkten relevant, da es vorkommen kann, dass
Sesamsamen spontan auskeimen, während sie sich noch an der grünen
Pflanze befinden. Diese Eigenschaft ist unerwünscht, da der
wertvolle Samen auf diese Weise verloren geht. Im Rahmen dieser
Arbeit wurde die Variation im Phytohormonniveau in 16 Akzessionen
mit unterschiedlicher geographischer Herkunft untersucht. In
Blättern und Wurzeln konnten ABA, JA, SA und SAG nachgewiesen
werden, während GA4 lediglich in Blättern vorkam. Eine der
Akzessionen aus Japan („Japan 2“) produzierte JA, SA und SAG in
hohem Ausmaß. Hier konnten außerdem hohe Gehalte an Chitinasen
festgestellt werden. Chitinasen sind für den Abbau von Chitin, dem
Hauptbestandteil der pilzlichen Zellwand, verantwortlich. Eine
Charakterisierung der Akzessionen mittels AFLP-Analyse zeigte, dass
sich „Japan 2“ genetisch nicht mehr von anderen Akzessionen
unterschied, als das Mittel der Unterschiede innerhalb aller
gesammelten Proben. Bereits in früheren Untersuchungen unserer
Arbeitsgruppe im Rahmen einer ungerichteten Metabolitenanalyse,
konnte eine hohe Variabilität bei Sesamakzessionen gezeigt werden
(Laurentin et al. 2006). Darüber hinaus, stimmen die Unterschiede
im metabolischen Profil der Akzessionen nicht mit dem Grad ihrer
genetischen Verwandtschaft überein. Es ist bekannt, dass
tageszeitliche Unterschiede viele biologische Prozesse
kontrollieren. Wir haben die tageszeitlichen Effekte auf den
Phytohormonstatus untersucht und dabei die Unterschiede in
Pflanzenorganen berücksichtigt. Tageszeitliche Konzentrationen von
ABA, JA, IAA, SA und SAG wurden zu 8 unterschiedlichen
Tageszeitpunkten in 3 unabhängigen Replikaten mittels HPLC
untersucht. Wir konnten keine statistisch signifikanten
Unterschiede erkennen. Die Untersuchungen zeigten jedoch eine
Variation in den Phytohormonkonzentrationen in unterschiedlichen
pflanzlichen Organen. Sekundäre pflanzliche Metabolite spielen als
Resistenzfaktoren gegen Mikroorganismen eine wichtige Rolle.
Sesamakzessionen, die diese Substanzen im hohen Ausmaß produzieren,
stellen eine wichtige züchterische Ressource da. Um die Variation
innerhalb der Akzessionen zu untersuchen, die ein hohes Niveau an
sekundären Inhaltsstoffen aufweisen, haben wir die Effekte von 32
Pflanzenextrakten aus Sesamakzessionen gegen phytopathogene Pilze
untersucht. Darunter befand sich ein Wurzelpathogen mit
Spezialisierung auf Sesam (Macrophomina phaseolina), ein
Blattpathogen mit breitem Wirtspflanzenkreis (Alternaria alternata)
und Gefäßpathogen (Fusarium oxysporum). Die Diversität der Effekte,
die für die unterschiedlichen Akzessionen beobachtet werden
konnten, führt zu der Annahme, dass die Resistenzeigenschaften der
Pflanzen durch gezielte züchterische Beeinflussung der
metabolischen Aktivität verbessert werden können. In
weiterführenden Untersuchungen zur Aufreinigung der Substanzen mit
inhibitorischer Wirkung wurden Pflanzenextrakte in 80% Ethanol mit
verschiedenen organischen Lösungsmitteln fraktioniert. Die meisten
inhibitorischen Effekte konnten der Diethylether-Fraktion
zugeschrieben werden. Im ersten Schritt wurden 4L des Extraktes
hergestellt. Zwei aufgereinigte Lignane aus Sesam wurden gegen M.
phaseolina, A. alternata und F. oxysporum getestet. Sesamin zeigte
keinen Effekt bis zu einer Konzentration von 5mg/ml, während
Sesamol (und 2,4-Dinitrophenol als Kontrolle) einen starken
inhibitorischen Effekt aufwies. Für diese Substanzen wurden IC50
Werte ermittelt. Man kann festhalten, dass Sesamol dazu dienen
kann, das Wachstum invasiver Pathogene einzuschränken. Durch die
Kreuzung von zwei Elternlinien, die in der AFLP-Analyse einen
signifikanten Polymorphismus aufwiesen, wurden Inzuchtlinien
erzeugt. Die Nachkommen dieser Kreuzung wurden in 5 Generationen
selbstbefruchtet. Das so entstandene Set aus RILs wurde mittels
AFLP charakterisiert. Alle untersuchten RILs waren Hybride. Dies
zeigt, dass während der ersten Kreuzung der Elternlinien keine
Selbstung erfolgte. Wie erwartet, spalteten polymorphe AFLP-Marker
der Elternlinien in den RILs zufällig auf. Monomorphe Marker
fehlten in einigen RILs. Des Weiteren traten neue Marker auf, die
zuvor nicht in den Elternlinien festgestellt werden konnten. Das
Auftreten neuer Marker kann durch Rekombination zwischen
Restriktionsfragmenten erklärt werden, welche die AFLP-Marker
begrenzen. Die RILs werden nun von unseren Kooperationspartnern zum
Aufbau einer genetischen Karte verwendet (Prof. Sami Doganlar und
seine Arbeitsgruppe, Universität Antalya, Türkei).
|
122 |
Rôle de l'auxine et de sa signalisation dans la dynamique et la robustesse des patrons développementaux dans le méristème apical caulinaire / The role of auxin and its signaling pathways in the dynamics and robustness of developmental patterns at the shoot apical meristemOliva Freitas Santos, Marina 17 January 2014 (has links)
Les végétaux, contrairement aux animaux, génèrent la plupart de leurs organes et tissus au cours de leur développement post-embryonnaire et ce, grâce à des tissus contenant de petits amas de cellules souches appelés méristèmes. Le méristème apical caulinaire (MAC), situé à l’extrémité de la tige, génère toute la partie aérienne de la plante. A sa périphérie, les organes latéraux (fleurs ou feuilles) sont générés selon un patron spatio-temporel précis appelé phyllotaxie. De nombreuses données accumulées ces 20 dernières années ont démontré qu’une hormone végétale, l’auxine, joue un rôle prépondérant dans le contrôle du devenir des cellules dans le MAC. Un ensemble de données expérimentales couplées à des modèles mathématiques suggère que l’auxine s’accumule successivement dans les sites d’organogenèse grâce à l’auto-organisation de ses transporteurs membranaires et instruit les cellules à se différencier en organes.Fautes d’outils appropriés, il était impossible jusqu’alors de visualiser l’auxine in vivo et d’étudier sa dynamique temporelle. Nous avons généré un nouveau senseur de la signalisation de l’auxine, appelé DII-Venus, qui permet de visualiser de manière indirecte mais spécifique les niveaux relatifs d’auxine in planta avec une excellente résolution spatio-temporelle. Cet outil a permis de mettre en évidence pour la première fois des oscillations circadiennes d’auxine au niveau du MAC. Une analyse complète de la structure de la voie de réponse transcriptionelle à l’auxine, couplée à des approches de modélisation, a permis de mettre en évidence des propriétés « tampon » de la voie transcriptionnelle qui la rendent relativement insensible aux fluctuations d’auxine, et contribuent à la robustesse du programme organogénétique. En revanche, la voie non-transriptionnelle de réponse à l’auxine, sensible à ces oscillations, génère des rythmicités de croissance au niveau du MAC qui contribuent à déterminer la temporalité de l’émergence de nouveaux organes. Ces résultats démontrent ainsi pour la première fois que la rythmicité de l’émergence de nouveaux organes au niveau du MAC n’est pas uniquement une conséquence des capacités d’auto-organisation du tissu mais est aussi contrôlée, au moins partiellement, par une horloge biologique. / Plants, contrarily to animals, are able to generate new organs and tissues throughout their lives thanks to the activity of specialized tissues containing stem cells called meristems. The shoot apical meristem (SAM), located at the shoot tip, generates all the aerial parts of the plant that arise after germination. At its periphery, organ production occurs following precise spatio-temporal patterns also known as phyllotaxis. During the past twenty years, the phytohormone auxin has been demonstrated to play a major role in this process. Indeed, both experimental and theoretical studies strongly suggest that auxin accumulates successively in sites of organogenesis thanks to its efflux carriers, and instructs cells to differentiate into organs.However, so far, very little is known about the actual temporal dynamics of auxin in tissues, because of the lack of appropriate tool to visualize auxin in vivo. We developed a new auxin signaling sensor, called DII-VENUS, that allows for monitoring auxin levels in planta with a good spatio-temporal resolution. Using this new tool, we were able to demonstrate that for the first time that the SAM is subjected to circadian oscillations of auxin levels. Our data suggest that these oscillations are not perceived by the auxin transcriptional pathway, which is predicted, according to our mathematical models, to exhibit buffering properties. However, they are perceived by the non-transcriptional putative receptor ABP1 and translated into rhythmic growth patterns at the SAM. These growth oscillations seem to regulate organ initiation in the meristem thus demonstrating for the first time the rhythmic emergence of organs at the SAM does not only result from the self-organizing properties of the tissue but is also controlled, at least partially, by a biological clock.
|
Page generated in 0.0629 seconds