Endochitinase activity in the apoplastic fluid of Phellinus weirii-infected Douglas-fir and its association with over wintering and antifreeze activity

Berlin

2003

9 Abb., 31 Lit. Ang.

Artikel aus einer ZeitschriftUnselbständiges Werk

200108033

Aus Wurzeln und Nadeln von mit Phellinus weirii infizierten Douglasien (Pseudotsuga menziesii var. menziesii) wurden extrazelluläre Proteine extrahiert, um die Endochitinase-Aktivität zu bestimmen. Chitinasen werden mit der pflanzlichen Abwehrreaktion auf Pilzinfektionen in Verbindung gebracht, da sie Chitin, eine Strukturkomponente der pilzlichen Zellwand, hydrolysieren. Die Proteine wurden mit Natrium-Dodecyl-Sulfat-Polyacrylamid-Gelelektrophorese (SDS-PAGE) getrennt, gefolgt von einer Western Immunoblot-Analyse mit einem gegen ein Endochitinase-ähnliches Protein (ECP) spezifischen polyklonalen Antikörper. Hiermit liessen sich bis zu drei Polypeptide zwischen 27-30 kDa nachweisen. Eine zweidimensionale Gelelektrophorese (2-D PAGE) mit anschliessender Western Immunoblot-Analyse ergab, dass die Apoplastenflüssigkeit multiple ECP-Isoformen enthielt (mit pIs von 5,3 bis 5,8 und Molekularmassen von 27 bis 30 kDa). Die Chitinase-Aktivität wurde auch im Nadel- und Wurzelgewebe spektrophotometrisch mit einer Farbreaktion gemessen. Um sicher zu stellen, dass der ECP-Antikörper ein enzymatisch aktives Protein nachwies, wurde eine Gel-Overlay-Methode verwendet, mit Glycolchitin als Substrat für die Endochitinase. Die Apoplastenflüssigkeit der Nadeln von mit P. weirii infizierten Douglasien zeigte in Winterzustand eine Antifrost-Aktivität, ihre Analyse während des gesamten Jahres ergab aber keine Hinweise auf eine ECP-Anreicherung während der Wintermonate. ECP war systemisch im gesamten Baum enthalten. Die erhöhte Endochitinase-Aktivität in Bereichen mit P. weirii-Infektion lässt auf eine physiologische Rolle von ECP in der Pflanzenabwehr schliessen.