Mitteilungen der Gesellschaft für Pflanzenbauwissenschaften Band 23

Mitt. Ges. Pflanzenbauwiss. 23: 189 (2011)
Unterschiede in der β-Expansin Abundanz und im apoplastischen
pH zwischen wachsenden Blättern
eines salzresistenten und eines salzsensitiven Maishybriden
Christoph-Martin Geilfus 1 , Dietrich Ober 2 , Karl Hermann Mühling 3 und Christian Zörb 4
1 Institut für Pflanzenernährung und Bodenkunde, Christian-Albrechts-Universität, Kiel; 2 Botanisches
Institut, Biochemische Ökologie und molekulare Evolution, Christian-Albrechts-Universität, Kiel;
3 Institut für Pflanzenernährung und Bodenkunde, Christian-Albrechts-Universität, Kiel; 4 Institut
für Pflanzenernährung und Bodenkunde, Christian-Albrechts-Universität, Kiel. E-Mail:
cmgeilfus@plantnutrition.uni-kiel.de
Einleitung
Salzempfindliche Pflanzen wie Mais (Zea mays L.) reagieren mit einer Wachstumsreduktion
auf NaCl Stress. Dies ist vermutlich auf eine Reduktion der Zellteilung und
-dehnung zurückzuführen. Zellwandauflockernde Substanzen wie Expansine sind
von großer Bedeutung für die Extensibilität der Blätter. Unter anderem vermitteln sie
das säureinduzierte Wachstum. Ziel dieser Studie war zu untersuchen, ob (i) die
Abundanz von β-Expansinen und (ii) der apoplastische pH-Wert in wachsenden
Blättern von Maispflanzen, die sich in ihrer Salzresistenz unterscheiden, infolge von
NaCl Stress unterschiedlich sind.
Material und Methoden
Die Proteinabundanz wurde mit einem 2D Western blot untersucht. Der apoplastische
pH-Wert wurde mittels ratiometrischer Fluoreszenzmikroskopie gemessen.
Ergebnisse und Diskussion
In expandierenden Blättern des sensitiven Hybriden erwies sich eine von vier β-
Expansin-Isoformen durch eine 8-tägige 100 mM NaCl Behandlung als quantitativ
reduziert (2D Western blot). Diese Reduktion steht möglicherweise in einem direkten
Zusammenhang mit der Wachstumsreduktion der Blätter. Darüber hinaus ergaben
ratiometrische in planta-Untersuchungen, dass der Blattapoplast des salzresistenten
Hybriden ansäuert. Interessanterweise behielt dieser resistente Hybrid das
Blattwachstum bei. Möglicherweise stellt diese Ansäuerung ein Teil des Mechanismus
dar, der einem verminderten Wachstum unter Salinität entgegenwirkt. Eine
Bestätigung dieser Annahme könnte sein, dass der salzsensitive Hybrid eine
signifikante Wachstumsreduktion zeigt, wobei der Blattapoplast nach NaCl Behandlung
aber nicht acidifiziert.