Kombinierte Imaging FT-IR und MALDI-TOF-MS : Ortsauflösende Analytik pflanzlicher Oberflächen

Fiedler, Andrea GND

Blattwachse bedecken als äußerste Grenzschicht alle überirdischen Pflanzen und sind bezüglich ihrer Morphologie und Zusammensetzung bereits für viele Spezies beschrieben. Diese Wachse kontrollieren den Wasserhaushalt der Pflanze, agieren als Reaktionsbarriere gegen Schadstoffe bzw. beeinflussen die Anhaftung von Parasiten und Pathogenen, womit sie erheblich zur pflanzlichen Fitness beitragen. Das Ziel dieser Arbeit war die Entwicklung einer Oberflächenanalytik aus kombinierter Imaging Infrarot-Spektroskopie (IR) und Imaging MALDI-Massenspektrometrie (MALDI-MS) zur ortsauflösenden Untersuchung von Blattoberflächen. Die Kombination beider Analyseverfahren gestattet auch bei unbekannter Probenzusammensetzung die Untersuchung individueller Strukturen ebenso wie kompletter Substanzklassen. Dafür musste eine selektive Methode zur Isolation der epikutikularen Wachse unter Bewahrung von Verteilung und Struktur auf der Blattoberfläche sowie ein geeigneter Probenträger entwickelt werden. Unter Verwendung der entwickelten Oberflächenanalytik konnten bislang unbekannte, höhermolekulare Ester im Epikutikularwachs des Kirschlorbeers identifiziert und charakterisiert werden, und ihre Verteilung und dynamische Entwicklung während des Blattwachstums untersucht werden. Der Vergleich von unbehandelten Blattoberflächen mit Proben nach einfacher mechanischer Verwundung oder pilzlicher Infektion zeigte das Auftreten oberflächenfremder Verbindungen infolge von Abwehr bzw. Wundheilungsprozessen der Pflanze. Der Einsatz der hier entwickelten Oberflächenanalytik ermöglicht erstmals die Beobachtung lokaler Unterschiede in der qualitativen und quantitativen Zusammensetzung der Blattoberfläche als Reaktion auf verschiedene äußere Einflüsse und bietet somit mehr Einblick in pflanzliche Regulationsprozesse, Interaktionen mit der Umwelt und mögliche Abwehrreaktionen.

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Fiedler, Andrea: Kombinierte Imaging FT-IR und MALDI-TOF-MS. Ortsauflösende Analytik pflanzlicher Oberflächen. 2009.

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