Gewebe- und Organspezifität der Jasmonatantwort in der Entwicklung der Tomatenblüte

• Antragstellerin: Professorin Dr. Bettina Hause
• Fachliche Zuordnung: Zell- und Entwicklungsbiologie der Pflanzen
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 168327665

Jasmonsäure (JA) und ihre Derivate, zusammen als Jasmonate bezeichnet, gehören zur Klasse der Oxylipine und sind Signalmoleküle, die eine Rolle in der pflanzlichen Antwort auf Pathogene und Herbivoren sowie in der Interaktion mit symbiontischen Mikroorganismen spielen, aber auch in der Regulation pflanzlicher Entwicklungsprozesse involviert sind. Jasmonate besitzen eine Funktion in der Blütenentwicklung, denn JA-insensitive Mutanten zeigen Defekte in der Fertilität. So ist die Tomatenmutante jai1 weiblich steril, und auch die Entwicklung der Staubblätter ist gestört. Mittels vergleichender Transkriptom- und Metabolomanalysen der reproduktiven Organen von Wildtyp- und jai1-Blütenknospen konnten JA-abhängige regulatorische Komponenten identifiziert werden, die für die Entwicklung der Samenanlagen essentiell sein könnten. Weiterhin zeigte sich, dass für die Entwicklung der Fruchtblätter ein Cross-talk zwischen JA und Ethylen (ET) vorzuliegen scheint. Die funktionelle Validierung dieser putativen JA-abhängigen Regulatoren der Blütenentwicklung und ihr Zusammenhang zur Funktion von ET steht im Zentrum des Projektantrags. Ziel ist es, die folgenden Hypothesen zu testen: (i) Die Funktion von JA in den Samenanlagen ist durch MYB-Transkriptionsfaktoren vermittelt, (ii) JA verhindert eine verfrühte Entstehung und Wirkung von ET in den Fruchtblättern, und (iii) JA verhindert ein verfrühtes Umschalten der Fruchtblatt-Entwicklung in die Fruchtentwicklung. Die folgenden methodischen Ansätze sollen dafür genutzt werden: (a) MYB-kodierende cDNAs sollen Samenanlagen-spezifisch in jai1-Pflanzen überexprimiert werden, und (b) Wildtyp-, jai1 und JA-defiziente Pflanzen sowie die ET-insensitive Mutante never ripe (Nr) werden in Bezug auf JA-vermittelte Effekte auf die ET-Biosynthese und -Wirkung untersucht. Kreuzungen von jai1 und Nr werden den zweiten Ansatz ergänzen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen