Pflanzlicher Isoprenoidstoffwechsel in der arbuskulären Mykorrhiza

Im Rahmen des DFG-Schwerpunktprogramms 1084 (Molekulare Grundlagen der Mykorrhiza-Symbiosen) wird die durch arbuskuläre Mykorrhizapilze in Pflanzenwurzeln induzierte Biosynthese von Carotinoidabbauprodukten (Apocarotinoiden) untersucht. Der Focus der Arbeiten liegt auf frühen Schritten des plastidenlokalisierten Methylerythritolphosphat (MEP)-Weges und insbesondere auf der Analyse der 1-Deoxy-D-xylulose 5-phosphat-Synthase (DXS). Für diesen Schritt existieren in der Modell-Leguminose Medicago truncatula und in anderen Pflanzen getrennte Gene, die in Korrelation mit primären Stoffwechselfunktionen (DXS1) bzw. zusammen mit Syntheseaktivitäten des Sekundärstoff-wechsels (DXS2) reguliert werden. Für die in der Apocarotinoidbiosynthese induzierte DXS2 aus M. truncatula konnte eine weitere Verzweigung in Form von eng benachbarten doppelten Genen (tandem repeat) gezeigt werden. Zur Aufklärung physiologischer Funktionen von DXS2 bzw. der gebildeten Apocarotinoide werden Gensuppressionsexperimente mittels der RNAi-Technik in transgenen Wurzeln von M. truncatula durchgeführt. Ferner wird versucht, durch Analyse von zwei MtDXS2-Genpromotoren in Zusammenarbeit mit anderen Gruppen des SPP1084 mykorrhizaspezifische Elemente der Genregulation zu definieren.