Veränderungen des terpenoiden Duftmusters der Kiefer Pinus sylvestris nach Befall durch Insekten: Molekulare Untersuchungen von Terpensynthasen

• Applicants: Professorin Dr. Monika Hilker; Dr. Axel Schmidt
• Subject Area: Organismic Interactions, Chemical Ecology and Microbiomes of Plant Systems
• Term: from 2005 to 2008
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5456241

Nicht nur der Fraß von herbivoren Insekten, sondern auch ihre Eiablage können in Pflanzen die Abgabe von Düften induzieren, die Fraßfeinde der Herbivoren anlocken. Eiablageinduzierte pflanzliche Düfte locken Eiparasitoide an, welche die Eier der Herbivoren abtöten, bevor daraus fressende Larven schlüpfen. So fungiert diese eiablageinduzierte Duftproduktion als eine Präventivabwehr, noch bevor Herbivorenfraß beginnt. Wir konnten zeigen, dass die Gemeine Kiefer (Pinus sylvestris) nach Eiablage der Kiefernbuschhornblattwespe (Diprion pini) ein verändertes Duftsprektrum abgibt, das attraktiv auf einen Eiparasitoiden (Chrysonotomyia ruforum) wirkt. Die eiablageinduzierte Kiefernduftänderung ist vor allem charakterisiert durch eine signifikant verstärkte Abgabe des Sesquiterpens (E)-ß-Farnesen. Kürzlich konnten wir cDNA-Fragmente von Sesquiterpensynthasen aus P.sylvestris identifizieren und eine signifikante Akkumulation von zwei Transkriptfragmenten nach Eiablage an Kiefernnadeln feststellen, d.h. es erfolgt eine Induktion von Terpensynthase-Genen in der Kiefer nach Eiablage von Insekten. Ein Ziel dieses Projektes ist es, die codierenden Sequenzbereiche dieser Terpensynthasen zu isolieren, sie funktionell zu exprimieren und zu charakterisieren. Weiterhin soll geprüft werden, welche Relevanz die eiablageinduzierte verstärkte Expression dieser Sesquiterpensynthasen in P. sylvestris hat, um ein Duftmuster abzugeben, das den Eiparasitoiden anlockt. Diese Untersuchungen analysieren damit erstmals auf molekularer Ebene, wie P.sylvestris auf Eiablagen herbivorer Insekten reagieren kann.

• DFG Programme: Research Grants