AG Biochemische Ökologie und Molekulare Evolution

Projekt Nadine Jacky

Einfluss der Knöllchenbildung auf die Alkaloid-Biosynthese in auserwählten Arten der Schmetterlingsblütler (Fabaceae)

Arten aus der Familie der Fabaceae sind für ihre Symbiose mit stickstofffixierenden Rhizobien bekannt. Diese sind in einem speziellen Organ, den Knöllchen, lokalisiert. Bei näherer Betrachtung der Vertreter der phylogenetischen Gruppe sogenannten Genistoiden findet man dort Pflanzen, die Pyrrolizidinalkaloide (PAs) oder Quinolizidinalkaloide (QAs) als Sekundärstoffe produzieren. Für eine Art aus der Gruppe der Genistoiden, für Crotalaria spectabilis, konnte kürzlich anhand des ersten spezifischen Enzyms der PA-Biosynthese, der Homospermidin-Synthase (HSS), gezeigt werden, dass die PA-Produktion knöllchenabhängig ist (Irmer et al, 2015).

Lupine mit Knöllchen Ein Ziel dieses Forschungsprojektes ist es, den Ort der Expression der HSS innerhalb der Knöllchen zu lokalisieren. Darüber hinaus sollen weitere an der PA-Biosynthese beteiligte Enzyme identifiziert werden. Zusätzlich wird untersucht, ob die Knöllchenbildung auch einen Effekt auf die QA‑Biosynthese hat. Für die Untersuchungen kommen molekularbiologische, biochemische und analytische Methoden zum Einsatz.