Untersuchungen zur Biogenese der Anthrachinone in Eiern von Blattkäfern (Galerucini)

• Applicant: Professorin Dr. Monika Hilker
• Subject Area: Animal Physiology and Biochemistry
• Term: from 2002 to 2006
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5391152

Die Eier von Blattkäfern (Chrysomelidae) innerhalb der Unterfamilie Galerucinae, Tribus Galerucini, sind insofern ökologisch interessant, da sie die für Insekten ungewöhnlichen Anthrachinone und Anthrone (Polyketide) enthalten. Diese Polyketide bieten Schutz vor Prädatoren und sind antimikrobiell aktiv. Da die Wirtspflanzen keine Anthrachinone und Anthrone enthalten, können die Blattkäfer diese Verbindungen nicht über die Nahrung aufnehmen, sondern müssen sie de novo synthetisieren. Möglicherweise sind hierbei Endosymbionten beteiligt, da viele Mikroorganismen für die Polyketid-Synthese bekannt sind. Über die Bedeutung von Mikroorganismen in Insekteneiern ist bisher jedoch nur wenig bekannt. In eigenen Vorarbeiten konnte in den Eiern das Rainfarnblattkäfers Galeruca tanaceti, einer Art der Galerucini, das a-Proteobakterium Wolbachia pipientis detektiert werden. Die im hier geplanten Projekt vorgesehenen Untersuchungen sollen klären, in welchem Zusammenhang die in G. tanaceti vorkommenden Endosymbionten inklusive Wolbachien mit den Anthrachinonen und Anthronen in den Wirtseiern stehen. Wichtige Fragen fokussieren dabei auf (a) die Toleranzfähigkeit von Wolbachien gegenüber antimikrobiell aktiven Polyketiden, (b) den vertikalen und horizontalen Transfer von Wolbachien (auch die Larven von G. tanaceti enthalten Anthrachinone und Anthrone, während diese Substanzen nicht in Eiparasitoiden dieser Blattkäferart nachzuweisen sind und (c) die Beteiligung von Endosymbionten an der Biosynthese der Polyketide in den Wirtseiern. Zu letztgenannten Punkt sollen die Eier von G. tanaceti daraufhin untersucht werden, ob außer den Wolbachien auch andere Bakterien oder auch pilzliche Endosymbionten nachzuweisen sind, die als potentielle Polyketidbildner in Frage kommen.

• DFG Programme: Research Grants