Vascularization and loading of amino acids into nematode-induced feeding sites
Final Report Abstract
Wir konnten zeigen, dass das Phloem, welches sich um die Riesenzellen bildet in vielerlei Hinsicht (keine Geleitzellen, nicht gestreckte Form, Zellkern im Siebelement) dem Protophloem ähnelt. Nach gegenwärtiger Auffassung findet sich Protophloem nur in embryonalen Leitgeweben und in sehr jungen Leitgeweben, die sich aus dem Meristem ableiten. Das Phloem, welches sich zur Versorgung der Syncytien bildet, ist typisches Metaphloem, das aus Geleitzellen und Siebelementen besteht. Durch die Verwendung von Pflanzen, die es ermöglichen die transkriptionelle Antwort auf die beiden Phytohormone Auxin oder Cytokinin zu untersuchen, konnten wir zeigen, dass das Phloem in den beiden Fütterungsstrukturen unterschiedlich auf diese Hormone reagiert. Im Falle der Wurzelgallählchen reagieren die Zellen um die Riesenzellen herum im frühen Stadium der Infektion auf Auxin. Während der weiteren Infektion differenzieren die meisten Zellen, die direkt den Riesenzellen anliegen in Siebelemente, welche weiter auf Auxin reagieren. Im Gegensatz dazu reagierten im Phloem um Synzytien herum sowohl Siebelemente als auch Geleitzellen auf Auxin. Große Unterschiede konnten bei der Cytokininantwort gefunden werden. Die (Protophloem) Siebelemente um Riesenzellen reagierten überhaupt nicht auf dieses Hormon, wohingegen die (Metaphloem) Siebelemente - aber nicht die Geleitzellen - um Synzytien diese Antwort zeigten. Beide Fütterungsstrukturen selbst zeigten in diesen Entwicklungsstadien keine Antwort auf beide Hormone. Die Daten legen den Schluss nahe, dass das Verhältnis von Auxin- und Cytokininkonzentration maßgeblich dafür ist, ob sich eine parenchymatische Zelle bei der sekundären Entwicklung während einer Nematodeninfektion in Protophloem oder Metaphloem differenziert. Im Falle der Infektionen scheinen diese Hormone von den Fütterungsstrukturen ausgesandt zu werden, um ihre Versorgung zu ermöglichen.
Publications
- (2012). Siliques are redl from Arabidopsis acts as a bidirectional amino acid transporter that is crucial for the amino acid homeostasis of siliques. Plant Physiol 158, 1643-1655
Ladwig, F., Stahl, M., Ludewig, U., Hirner, A.A., Hammes, U.Z., Stadler, R., Harter, K., and Koch, W.
(See online at https://doi.org/10.1104/pp.111.192583) - (2013). Phloem development in nematode-induced feeding sites: The implications of auxin and cytokinin. Front Plant Sci 4, 241
Absmanner, B., Stadler, R., and Hammes, U.Z.
(See online at https://doi.org/10.3389/fpls.2013.00241)
