Als einer der wichtigsten abiotischen Stressfaktoren hemmt Kältestress das Pflanzenwachstum erheblich und beeinträchtigt Ertrag und Qualität der Ernte. 5-Aminolävulinsäure (ALA) ist ein weit verbreiteter Wachstumsregulator in Tieren und Pflanzen. Aufgrund ihrer hohen Wirksamkeit, ihrer Ungiftigkeit und ihrer leichten Abbaubarkeit wird sie häufig zur Verbesserung der Kältetoleranz von Pflanzen eingesetzt.
Die meisten aktuellen Forschungsarbeiten zu ALA konzentrieren sich jedoch hauptsächlich auf die Regulierung von Netzwerkendpunkten. Der spezifische molekulare Wirkmechanismus von ALA bei der frühen Kältetoleranz von Pflanzen ist derzeit unklar und bedarf weiterer wissenschaftlicher Untersuchungen.
Im Januar 2024 veröffentlichte das Team von Hu Xiaohui an der Fakultät für Land- und Forstwirtschaft der Northwestern University eine Forschungsarbeit mit dem Titel „5-Aminolävulinsäure erhöht die Kältetoleranz durch Regulierung des SlMYB4/SlMYB88-SlGSTU43-Moduls zur Abwehr reaktiver Sauerstoffspezies in Tomaten“.
In dieser Studie wurde das Glutathion-S-Transferase-Gen SlGSTU43 in Tomaten (Solanum lycopersicum L.) identifiziert. Die Ergebnisse zeigten, dass ALA die Expression von SlGSTU43 unter Kältestress stark induziert. Transgene Tomatenlinien mit Überexpression von SlGSTU43 wiesen eine signifikant erhöhte Fähigkeit zur Abwehr reaktiver Sauerstoffspezies und eine signifikante Resistenz gegenüber Kältestress auf, während SlGSTU43-Mutantenlinien empfindlich gegenüber Kältestress waren.
Die Forschungsergebnisse zeigten zudem, dass ALA die Kältetoleranz des Mutantenstamms nicht erhöht. Die Studie legt daher nahe, dass SlGSTU43 ein wichtiges Gen im Prozess der durch ALA vermittelten Steigerung der Kältetoleranz in Tomaten ist (Abb. 1).
Darüber hinaus bestätigte diese Studie mittels EMSA, Y1H, LUC und ChIP-qPCR, dass SlMYB4 und SlMYB88 die Expression von SlGSTU43 durch Bindung an den SlGSTU43-Promotor regulieren können. Weitere Experimente zeigten, dass SlMYB4 und SlMYB88 auch am ALC-Prozess beteiligt sind, indem sie die Kältetoleranz von Tomaten erhöhen und die Expression von SlGSTU43 positiv regulieren (Abb. 2). Diese Ergebnisse liefern neue Erkenntnisse über den Mechanismus, durch den ALA die Kältetoleranz von Tomaten steigert.
Weiterführende Informationen: Zhengda Zhang et al., 5-Aminolävulinsäure erhöht die Kältetoleranz durch Regulierung des SlMYB4/SlMYB88-SlGSTU43-Moduls zur Abwehr reaktiver Sauerstoffspezies in Tomaten, Horticulture Research (2024). DOI: 10.1093/hour/uhae026
Sollten Sie einen Tippfehler oder eine Ungenauigkeit entdecken oder einen Änderungsantrag zu Inhalten auf dieser Seite stellen wollen, nutzen Sie bitte dieses Formular. Für allgemeine Fragen verwenden Sie bitte unser Kontaktformular. Für allgemeines Feedback nutzen Sie bitte den unten stehenden Bereich für öffentliche Kommentare (beachten Sie dabei die Richtlinien).
Ihr Feedback ist uns sehr wichtig. Aufgrund der hohen Anzahl an Nachrichten können wir jedoch keine persönliche Antwort garantieren.
Ihre E-Mail-Adresse dient ausschließlich dazu, den Empfängern den Absender mitzuteilen. Weder Ihre noch die E-Mail-Adresse des Empfängers werden für andere Zwecke verwendet. Die von Ihnen eingegebenen Informationen erscheinen in Ihrer E-Mail und werden von Phys.org in keiner Form gespeichert.
Erhalten Sie wöchentliche und/oder tägliche Updates per E-Mail. Sie können sich jederzeit abmelden und wir geben Ihre Daten niemals an Dritte weiter.
Wir stellen unsere Inhalte allen zugänglich zur Verfügung. Unterstützen Sie Science X mit einem Premium-Konto.
Veröffentlichungsdatum: 22. Juli 2024