Vorlesung 8

Question 1

Welche Organe/Gewebe werden normalerweise in der Embryoentwicklung in Pflanzen angelegt?

Answer 1

Apikale Region:

• SAM, Kotyledonen

Mittlere Region:

• Hypokotyl, Wurzel, apikale Bereiche des Wurzelmeristems

Basale Region:

• Wurzelmeristem

Question 2

Wie schaffen es Pflanzen, im Laufe ihres Lebens immer wieder neue Organe und Gewebe zu regenerieren?

Answer 2

Wurzelapikalmeristem (Wachstumszone in der Wurzel) und Sprossapikalmeristem (Wachstumszone im Spross) haben jeweils Zentren mit undifferenzierten Zellen, die später in verschiedene differenzierte Zellen ausgebildet werden können.

Wurzelapikalmeristem:

• Ruhendes Zentrum mit verschiedenen Bereichen für verschiedene Zelltypen
• Niedrige Zellteilungsrate, aber pluripotent!!!
• Stele-Initialien (Xylem/Phloem)
• Epidermal-laterale Wurzelhaubeninitialien
• Etc…

Sprossapikalmeristem:

• Aufgebaut in Protoderm, Grundmeristem und Procambium
• Der springende Punkt ist, dass die Axillären Meristeme ähnlich aufgebaut sind wie die SAMs

Question 3

Welche Umweltfaktoren bestimmen in der Modellpflanze Arabidopsis thaliana, wann die Pflanze zu blühen beginnt?

Answer 3

• Temperatur,
• [Alter- kein Umweltfaktor],
• Tageslänge und Ernährung

Question 4

Was bedeuten die Begriffe Kurztag-, Langtag- und Tagneutrale Pflanzen und warum sind diese Bezeichnungen irreführend?

Answer 4

Pflanzen messen die Nachtlänge, nicht die Tageslänge!

Kurztagspflanzen:

• Blühen, wenn die Nachtlänge eine bestimmte kritische Schwelle überschreitet

Langtagpflanzen:

• blühen, wenn die Nachtlänge eine bestimmte kritische Schwelle
  unterschreitet.

Tagneutrale Pflanzen:

• blühen unabhängig von der Nachtlänge

Question 5

Erklären Sie die Florigen-Hypothese!

Um was für ein Molekül handelt es sich beim “Florigen”?

Wie wird das Florigen durch die “biologische Uhr” kontrolliert?

Answer 5

Florigenhypothese:

• Es existiert ein Pflanzenhormon, das in den Blättern produziert wird und ins Meristem transportiert wird, um dort für eine Umprogrammierung zur Blütenbildung zu sorgen.
• Das gesuchte Hormon ist ein Protein, das FT-Protein.
• Es wird durch den Transkriptionsfaktor CONSTANS reguliert: Innere Uhr

Innere Uhr:

• COmRNA wird nachts gebildet, CO-Protein wird jedoch nachts ubiquitinyliert und abgebaut.
• An langen Tagen wird das CO-Protein durch die Aktivität von Phytochrom und Chryptochrom stabilisiert.
• CO-Protein akkumuliert und aktiviert das FT-Protein.
• FT wandert von den Blättern ins Meristem und interagiert dort mit FD.

Question 6

Erklären Sie das ABC-Modell! Was sind homöotische Mutanten?

Answer 6

• Das ABC-Modell beschreibt, wie durch Ausschalten homöotischer Gene homöotische Mutanten entstehen.
• Bei homöotische Mutanten sind Organtypen in andere Organe umgewandelt, z.B. Staubblätter in Petalen. Aus unterschiedlichen Kombinationen von A, B und C Genen lässt sich die Ausbildung von Organen ableiten.
• Von außen nach innen wirken im Wildtyp folgende Gene:
  
  • A: Sepalen
  • AB:Petalen
  • BC: Staubblätter
  • C: Fruchtblätter
• Bei einer Tulpe, die keine Sepalen hat, müssen daher auch im äußersten Wirtel B-Gene wirken.
• Bei einer gefüllten Blüte sind Staubblätter zu Petalen umgewandelt, hier sind die C-Gene ausgeschaltet.