Mitteilungen der Gesellschaft für Pflanzenbauwissenschaften Band 23

Mitt. Ges. Pflanzenbauwiss. 23: 250 (2011)
Einfluss einer variierten Schwefeldüngung auf die Aktivität und
Genexpression der Glutathionreduktase
zu unterschiedlichen Entwicklungsstadien von Weizen
Christian Zörb, Astrid Grün, Dorothee Steinfurth, Christoph-M. Geilfus und
Karl H. Mühling
Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Institut für Pflanzenernährung und Bodenkunde. E-mail:
czoerb@plantnutrition.uni-kiel.de
Einleitung
Die Problematik von zunehmend auftretendem Schwefelmangel bei Weizen mit
entsprechenden Konsequenzen auf Erträge und Verarbeitungsqualität hat im
vergangenen Jahrzehnt zunehmend an Bedeutung gewonnen (Zörb et al. 2010). In
diesem Zusammenhang dient die Glutathion-Konzentration als guter Indikator für den
Grad der Schwefelversorgung. Glutathion hat in seiner reduzierten Form als GSH
zahlreiche Schlüsselfunktionen im pflanzlichen Stoffwechsel. Das Schlüsselenzym,
welches mittels NADPH+H + oxidiertes Glutathiondisulfid (GSSG) zu GSH regeneriert,
ist die Glutathionreduktase (GR).
In einem Gefäßversuch wurden die Auswirkungen eines variierten Schwefelangebotes
auf die Aktivität und die Expression der GR der Qualitätsweizensorte
Türkis untersucht.
Material und Methoden
Die Behandlungen mit jeweils vier Wiederholungen umfassten drei unterschiedliche
S-Düngungsniveaus von 0 g S, 0.1 g S und 0.2 g S pro Mitscherlichgefäß. Die
Bestimmung der GR-Aktivität sowie die Quantifizierung der cytosolischen GR erfolgte
für das Fahnenblatt, die restlichen Blätter und die Ähre zum Zeitpunkt des
Ährenschiebens, der Milchreife und zur Teigreife.
Ergebnisse und Diskussion
Bei S-Mangel war die GR-Aktivität im Fahnenblatt sowie in der Ähre und im
milchreifen Korn signifikant reduziert, sie stieg mit steigendem S-Angebot in Blättern
inklusive des Fahnenblattes besonders intensiv an. Ein signifikanter Einfluss des
variierten S-Angebots auf die GR-Expression zeigte sich nur im Fahnenblatt zum
Zeitpunkt des Ährenschiebens, nicht aber im milchreifen Korn.
Literatur
Zörb C., Grover C., Steinfurth D, Mühling K.H. 2010: Quantitative proteome analysis of wheat gluten
as influenced by N and S nutrition. Plant Soil 327:225-234.