43. Gartenbauwissenschaftliche Tagung - (DGG) und des

176
Obstbau
Polyphenol-Resistenzfaktoren in der Nutzpflanze Erdbeere
B. Deiml, T.C. Fischer, und G. Forkmann
Lehrstuhl für Zierpflanzenbau, Department Pflanzenwissenschaften, Technische Universität
München, Am Hochanger 4, 83530 Freising-Weihenstephan
bettina.deiml@wzw.tum.de
Die Vielzahl von Flavonoiden, die in höheren Pflanzen synthetisiert wird, dient vor allem der
Farbgebung, dem UV-Schutz und dem Schutz vor Pathogenen. Zudem haben Flavonoide als
Antioxidantien gesundheitsfördernde Eigenschaften beim Menschen. Besonders reichhaltig in
der Erdbeer-Frucht (Fragaria x ananassa) enthalten sind verschiedene Anthocyane und Flavan
3-ole (Catechin sowie die polymeren Proanthocyanidine) und Derivate der Flavonole
Quercetin und Kämpferol. Speziell bei Erdbeeren werden die Flavan 3-ole als Resistenzfaktoren
gegen Botrytis cinerea (Grauschimmel) diskutiert. Flavonole spielen als Kopigmente für
die farbgebenden Anthocyane und als antioxidative Substanzen in der Frucht eine wichtige
Rolle.
Die Schlüsselgene / Enzyme zur Biosynthese der Flavan 3-ole (Leukoanthocyanidinreduktase:
LAR und Anthocyanidinreduktase: ANR) und der Flavonole (Flavonolsynthase:
FLS) bei der Erdbeere wurden mit molekularbiologischen und enzymologischen Methoden
analysiert.
Die lar, die anr und die fls wurden zunächst mit degenerierten Primern und mit Fragariaspezifischen
Primern (aus Expressed Sequence Tags abgeleitet) mittels RT-PCR und 3’- und
5’-RACE kloniert. Die erhaltenen vollständigen kodierenden cDNAs der lar und der fls wurden
heterolog in Hefe exprimiert, in ihrer Funktion bestätigt sowie hinsichtlich ihrer Substratspezifität
charakterisiert.
Eine weitere Charakterisierung der Fragaria LAR wurde mit Enzympräparationen aus Blüten
und Früchten unterschiedlicher Entwicklungsstadien durchgeführt. Mittels Northern Blot
Analysen wurde der Genexpressionsverlauf der anr in Blüten- und Fruchtstadien verfolgt.
Histologische DMAZA Färbungen von Catechin und Epicatechin (Produkte der LAR bzw.
der ANR) an Schnitten der sich entwickelnden Früchte korrelierten vor allem in der Blüte und
der frühen Fruchtentwicklung mit den Expressionen der entsprechenden Gene und den Enzymaktivitäten.
Im Gegensatz zu den erst in der reifenden Frucht entstehenden Anthocyanen
werden die Flavan 3-ole vor allem in den sehr frühen Fruchtstadien gebildet.
BHGL – Tagungsband 24/2006