Hormonelle Regulation der Sproßverzweigungen in Arabidopsis

Die Bildung von Seitenzweigen geht in höheren Pflanzen von Seitenknospen aus, die in den Blattachseln angelegt werden. Seitenknospen können in einem Ruhezustand verharren oder sie können aktiv werden und einen Seitensproß bilden. Diese Entscheidung wird von einer Reihe von Faktoren wie z.B. der Position der Knospe am Hauptsproß, der Entwicklungsphase der Pflanze, der Verfügbarkeit von Nährstoffen oder der Nähe der Nachbarpflanzen beeinflusst. Damit stellt die Regulation der Sproßverzweigung ein ausgezeichnetes System dar um die Integration von endogenen und umwelt- spezifischen Einflüßen auf die Pflanzenentwicklung zu analysieren. Außerdem ist der Verzweigungsgrad von Pflanzen ein wichtiges Zuchtmerkmal in Landwirtschaft, Gartenbau und Waldwirtschaft und ein besseres Verständnis der regulatorischen Mechanismen die den Verzweigungsgrad kontrollieren würde somit ein breites Anwendungsfeld finden. Es ist seit langem bekannt, dass das Pflanzenhormon Auxin eine elementare Rolle in der Regulation der Seitensproßaktivität spielt. Jedoch ist der molekulare Ablauf dieser Kontrolle noch völlig unbekannt . Im Labor von Prof. Ottoline Leyser (University of York, Großbritannien) konnten in Arabidopsis Gene identifiziert werden (MAX1-4) die den inhibierenden Effekt von Auxin auf das Seitensproßwachstum vermitteln. Drei dieser Gene (MAX1/3/4) scheinen an der Produktion eines karotin-artigen Signalmoleküls beteiligt zu sein. Einer dieser Faktoren, MAX1, kodiert für eine P450 Monooxygenase. Diese Art von Enzym katalysiert Oxidationsreaktionen an diversen Molekülgruppen. Die zu fördernde Arbeit konzentriert sich auf die funktionelle Charakterisierung von MAX1 mithilfe von genetischen, biochemischen und molekular- biologischen Methoden und soll zu einem besseren Verständnis führen wie dieser Faktor die Aktivität der Seitensproße beeinflußt. Die vorgeschlagenen Experimente sollten auch maßgeblich zur eindeutigen Identifizierung des karotin-artigen Botenstoffs beitragen, der die Auxin- abhängige Regulation der Seitenverzweigung vermittelt.