Seit mehr als 100 Jahren stellt das Phytohormon Auxin (aus dem griechischem αὐξάνω auxano „wachsen“) ein weitgefächertes Feld für die Pflanzenforschung dar, welches noch lange nicht ausgeschöpft zu sein scheint. Seit den ersten untersuchten Effekten von Auxin auf den Phototropismus und Gravitropismus wurden bereits vielzählige weitere Funktionen dieses Hormons im Pflanzenkörper aufgedeckt. Auf zellulärer Ebene wirkt Auxin auf die Zellteilung, -differenzierung und -elongation und hat damit z. B. wesentlichen Einfluss auf Entwicklungsprozesse während der Embryogenese und Organogenese. Des Weiteren spielt das Hormon eine Rolle bei der Seneszenz, der Pathogenantwort, abiotischen Stressantworten und der Abszission (zusammengefasst in Sauer et al., 2013). Die folgende Arbeit konzentriert sich auf die für die Entwicklung höherer Pflanzen bedeutenden Auswirkungen und ermöglicht eine grobe Einsicht in die Vielfältigkeit von natürlichen Auxinen. Zu Beginn wird ein Überblick über Prozesse der Homöostase wie Auxinbiosynthese, -inaktivierung, -abbau und -transport gegeben. Anschließend wird auf die Auxinrezeptoren und -signalwege näher eingegangen um die molekularen und zellulären Effekte des Phytohormons zu erläutern. Der Hauptteil schließlich beschäftigt sich mit der Rolle von Auxin während der Embryogenese und Organogenese. Der Schwerpunkt liegt dabei auf grundlegenden Entwicklungsprozessen wie der Achsenbildung, der Meristementwicklung und der postembryonalen Bildung lateraler Organe, wie Blätter und Wurzeln.
Inhaltsverzeichnis
- Abbildungsverzeichnis
- Abkürzungsverzeichnis
- Einleitung
- Natürliche Auxine
- Auxinmetabolismus und -transport
- Auxinbiosynthese
- Die tryptophanabhängige Auxinbiosynthese
- Die tryptophanunabhängige Auxinbiosynthese
- Speicherung und Inaktivierung von IAA
- IAA-Konjugate
- Indol-3-buttersäure
- Methyl-IAA
- OxIAA
- Auxintransport
- Auxinbiosynthese
- Molekulare Wirkungsmechanismen
- Gene der Auxinantwort
- Auxinrezeptoren und -signalwege
- Die SCF (TIR1)-abhängige Gentranskription
- ABP1 und transkriptionsunabhängige Signalwege
- Physiologische Auswirkungen von Auxin
- Die Rolle von Auxin während der Embryogenese
- Die Determinierung der apikal-basalen Achse
- Die Bildung des Wurzelapikalmeristems
- Die Rolle von Auxin während der Organogenese
- Die Bildung von Blattprimordien durch das primäre Sprossmeristem
- Die auxinvermittelte Apikaldominanz
- Die postembryonale Entwicklung lateraler Wurzeln
- Die Rolle von Auxin während der Embryogenese
- Ausblick
- Literatur
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die Bachelorarbeit befasst sich mit der Rolle von Auxinen während der Entwicklung höherer Pflanzen. Ziel ist es, die komplexen Prozesse der Auxinbiosynthese, des Auxintransports und der Auxinsignaltransduktion zu beleuchten und deren Auswirkungen auf die Embryogenese und Organogenese von Pflanzen zu untersuchen. Die Arbeit analysiert die molekularen Mechanismen, die der Auxinwirkung zugrunde liegen, und beleuchtet die physiologischen Auswirkungen von Auxin auf die Entwicklung von Pflanzen.
- Auxinbiosynthese und -transport
- Molekulare Wirkungsmechanismen von Auxin
- Rolle von Auxin während der Embryogenese
- Rolle von Auxin während der Organogenese
- Ausblick auf zukünftige Forschungsfelder
Zusammenfassung der Kapitel
Die Arbeit beginnt mit einer Einführung in die Welt der Auxine, ihrer Struktur und ihrer Bedeutung für die Pflanzenentwicklung. Im zweiten Kapitel werden die natürlichen Auxine und ihre Biosynthesewege detailliert beschrieben, wobei sowohl die tryptophanabhängige als auch die tryptophanunabhängige Auxinbiosynthese beleuchtet werden. Das dritte Kapitel widmet sich dem Transport von Auxin innerhalb der Pflanze und den verschiedenen Transportmechanismen, die für die gezielte Verteilung des Hormons verantwortlich sind. Im vierten Kapitel werden die molekularen Wirkungsmechanismen von Auxin untersucht, einschließlich der Gene der Auxinantwort und der Auxinrezeptoren. Das fünfte Kapitel beleuchtet die physiologischen Auswirkungen von Auxin auf die Embryogenese und Organogenese, wobei die Determinierung der apikal-basalen Achse, die Bildung des Wurzelapikalmeristems, die Bildung von Blattprimordien, die Apikaldominanz und die Entwicklung lateraler Wurzeln im Fokus stehen. Die Arbeit schließt mit einem Ausblick auf zukünftige Forschungsfelder im Bereich der Auxinforschung.
Schlüsselwörter
Die Schlüsselwörter und Schwerpunktthemen des Textes umfassen Auxine, Pflanzenentwicklung, Embryogenese, Organogenese, Auxinbiosynthese, Auxintransport, Auxinsignaltransduktion, molekulare Wirkungsmechanismen, Apikaldominanz, laterale Wurzelentwicklung, Pflanzenhormone.
- Arbeit zitieren
- Julie Lüttgen (Autor:in), 2013, Rolle von Auxinen während der Entwicklung höherer Pflanzen, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/293132
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