Costs and benefits of two direct defenses in nicotiana attenuata : nicotine and trypsin protease inhibitors

Steppuhn, Anke GND

Pflanzen müssen eine Vielzahl verschiedener Fraßfeinde abwehren. Viele pflanzliche Sekundärmetabolite sind für bestimmte Tiergruppen und Krankheitserreger giftig und deswegen wird eine Funktion für die Verteidigung gegen Herbivoren vermutet. Viele dieser Substanzen werden durch Herbivorenbefall induzierbar produziert. Dass Pflanzen den Nachteil der daraus resultierenden Zeitverzögerung eingehen, wird vielfach dadurch begründet, dass die Produktion solcher Abwehrsubstanzen auch Kosten verursacht. So werden etwa Ressourcen und Energie in die Biosynthese dieser Verbindungen investiert, die dann nicht mehr für Reproduktion zur Verfügung stehen. Die durch Induzierbarkeit erreichte örtliche und zeitliche Beschränkung der Produktion solcher Substanzen auf Befallssituationen würde demnach eine Optimierung der Kosten-Nutzen-Relation darstellen. Die vielfältigen ökologischen Wechselbeziehungen zwischen Pflanze und abiotischer und biotischer Umwelt sowie physiologische Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Metaboliten erschweren es, die Konzepte von Kosten und Nutzen potenzieller Abwehrsubstanzen experimentell zu überprüfen. Die rasante Entwicklung der letzten Jahrzehnte auf dem Feld der Molekularbiologie hat neue Methoden hervorgebracht, die es erleichtern können, komplexe ökologische Theorien zu testen. Zielsetzung meiner Arbeit war die Etablierung von gene silencing zur Untersuchung ökologischer Fragestellungen, die Verifizierung oder Falsifizierung von Nutzen und Kosten zweier potenzieller Abwehrsubstanzen einer Wildpflanze, sowie die Untersuchung weiterer ökologischer Hypothesen zur Pflanzenabwehr (z.B. Synergismus als Abwehrstrategie).

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Steppuhn, Anke: Costs and benefits of two direct defenses in nicotiana attenuata. nicotine and trypsin protease inhibitors. 2007.

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