Einfluß hoher Ammonium/Ammoniakkonzentrationen auf den pH im Apoplasten und in der Vakuole, auf die cytoplasmatische Ca-Homeostase und auf die Bereitstellung von Kohlenstoffgerüsten zur N-Assimilation in Wurzelhaaren von Zea mays und Oryza sativa

• Antragsteller: Professor Dr. Konrad Mengel (†)
• Fachliche Zuordnung: Pflanzenbau, Pflanzenernährung, Agrartechnik
• Förderung: Förderung von 1997 bis 2003
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5082860

Ammonium/Ammoniaktoxität könnte mit einem Abbau des H+-gradienten am Tonoplasten zusammenhängen. Als Folge eines solchen Abbaus ist eine dauerhafte Störung des intrazellulären Ionenmilieus naheliegend und wäre für den Stoffwechsel außerordentlich toxisch . Die Überprüfung dieser Hypothese ist zentrales Anliegen dies Antrages. Beim Reis ist mit transienten Veränderungen der freien cytosolischen Ca-Konzentration zu rechnen, denn der H+-gradient am Tonoplasten wird hier effizient reguliert. Diese transiente Veränderungen könnten Signalcharakter besitzen und über Calmodulin verschiedene Anpassungsreaktionen bei Reis steuern. Neben der effizienten vakuolären pH-Regulation zeigt Reis eine effiziente cytosolische pH-Regulation sowie eine enorme Stimulierung der GS/GOGAT-Reaktion. Die Bereitstellung von C-Gerüsten ist häufig limitierend und es soll daher geprüft werden, ob beim Reis übe reine erhöhte Aktivität der PEP-Carboxylase neben der cytosolischen pH-Regulation auch eine erhöhte Bereitstellung an C-Gerüsten für die N-Assimilation erfolgt. Die Messungen des vakuolären pH und der Ca2+cyt erfolgt mittels Fluoreszenzratio. Die Messungen zur Stoffwechselanpassung bei Reis erfolgen in Kooperation mit dem Labor von Dr. Ratcliffe durch Anwendung von 15N-, 13C- und 31P-NMR.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Person: Privatdozent Dr. Harald Kosegarten