Untersuchung der physiologischen Funktion des Saccarosetransporters SUT4 in ausgewählten Solanaceen
Creators: name: Chincinska, Izabela Anna
Publisher: name: Humboldt-Universität zu Berlin, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät I
Year: 2010
Subjects: subject: Saccharosetransporter
subject: Solanum tuberosum
subject: Blühinduktion
subject: Knollenbildung
subject: Photoperiod
subject: Gibberellin
subject: Saccharose als Signalmolekül
subject: succrose transport
subject: flower induction
subject: tuber induction
subject: photoperiod
subject: gibberellins
subject: succrose as signaling molecule
subject: 570 Biowissenschaften, Biologie
subject: 32 Biologie
subject: WE 5160

description: Saccharosetransporter sind Membranproteine, die von der SUT-Genfamilie kodiert werden. In Solanaceen wurden Subfamilien: SUT1, SUT2, und SUT4 identifiziert. Die Funktion von SUT4 wurde bisher nur fragmentarisch geklärt. Mittels real time PCR wurde eine Organ- und Entwicklungs-spezifische SUT4-Expression in Wildtyp Kartoffeln (Solanum tuberosum ssp. tuberosum) der Varietät Désirée gezeigt. Die Expression von SUT4, SUT2 und SUT1 zeigt eine Tagesrhythmik. Mit Hilfe der RNA Interferenz-Technik wurden transgene Pflanzen mit einer reduzierten SUT4-Expression hergestellt. StSUT4-RNAi Kartoffeln zeigten: reduzierte Stängelelongation, frühere Blühinduktion, frühzeitige Knollenbildung, Veränderungen des Kohlenhydratprofils in den Source- und Sink-Organen, sowie in den Phloemexudaten. Eine vermehrte Zuckertranslokation von Source-zu–Sink wurde postuliert. Bestimmte Aspekte des StSUT4-RNAi Phänotyps wurden früher bereits für Pflanzen mit Veränderungen der Gibberellin-Antwort, sowie für Pflanzen mit deregulierter photoperiodischen Signaltransduktion beschrieben. In den StSUT4-RNAi Blättern wurden verringerte Transkriptmengen eines GA-Biosynthese-Enzyms (GA20ox1) und eine erhöhte PhyB-mRNA-Akkumulation festgestellt. Der Versuch der Komplementation des StSUT4-RNAi Phänotyps durch GA3-Behandlung war nicht erfolgreich. Es wurde gezeigt, dass es unter Beschattung zu einer erhöhten SUT4-mRNA-Akkumulation kommt. In den StSUT4-RNAi Pflanzen wurden Veränderungen der Expression photoperiodisch regulierter Gene beobachtet. Eine Rolle des SUT4 als ein Integrator der pflanzlichen Antwort auf Licht, Hormone und Zucker wurde postuliert.
description: Sucrose transporters are membrane proteins, which are encoded by the SUT gene family. In Solanaceen the SUT1, SUT2, and SUT4 subfamily have been identified. So far, the function of the sucrose transporters belonging to the SUT4 subfamily is only poorly understood. The expression of SUT4 in wild type of potato, Solanum tuberosum ssp. tuberosum var. Désirée analyzed via real time PCR shows to be sink and development specific. The expression of SUT4, SUT2 und SUT1 follow a diurnal rhythm. An RNA interference approach was used for the generation of transgenic plants with reduced SUT4 expression. The transgenic potato plants show a reduced internode elongation, early flowering, early tuberization, changes of the carbohydrate content in source as well as in sink organs of these plants, together with changes in phloem efflux from leaves. Increased translocation rate of soluble sugars was postulated. Particular aspects of the StSUT4-RNAi phenotype were already described for plants with changes in the gibberellin response or changes in the photoperiodic signaling pathway. In the StSUT4-RNAi leaves was observed a reduction of the transcript level of the GA biosynthetic enzyme GA20ox1 and increased accumulation of PhyB transcripts. However, the complementation of the StSUT4-RNAi phenotype by GA3 treatment was not successful. Under shade conditions (or under far red light enrichement), the StSUT4 transcripts accumulated to higher levels. In the StSUT4-RNAi plants were observed changes in the expression of genes involved in the photoperiodic pathway. An integrative function of SUT4 in the coordination of the light signalling, the hormone signalling and the sugar signalling pathways of higher plants was postulated.