MOLEKULARGENETISCHE UNTERSUCHUNGEN ZUM EINFLUSS DER FPFI-GEN-FAMILIE AUF DIE BLÜHINDUKTION



Ähnliche Dokumente
dipl. vorgelegt von geboren am 14. Juni 1957 Angenommen auf Antrag von: Diss. ETH Nr ORGANISATION GENOMISCHER SEQUENZEN DES M-KREATINKINASE-GENS

Funktionelle Analyse von Neuropilin 1 und 2 in der Epidermis: Bedeutung in der Wundheilung und in der UVBinduzierten

Functions of NF-kappaB pathway in cutaneous inflammation

Investigation of PDX1 and its role in a novel vitamin B6 biosynthesis pathway in Arabidopsis thaliana

dipl. Natw. ETH vorgelegt von geboren am 10. Mai 1952 Angenommen ABHANDLUNG EIDGENOESSISCHEN TECHNISCHEN EINFLUSS VON DNA-REPARATURMUTANTEN

Abhandlung. Cytosolische und plastidäre Chorismat-Mutase Isozyme. Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich

Vergleichende lichtmikroskopische Untersuchungen von Banding und Schraubenstruktur in Chromosomen von Erythronium revolutum Smith

Molecular genetic analysis of GIGANTEA

Immunregulatorische Funktionen von T-Lymphozyten

Comparison of the WB- and STAMP-Analyses. Analyses of the Brühl accident. 2. Bieleschweig Workshop. Dipl.-Ing. Oliver Lemke. Lemke,

Metabolic engineering of Vitamin B1 and Vitamin B6 in staple crops

Where are we now? The administration building M 3. Voransicht

The promotion of perceived physical ability via an intervention using internal teacher frame of reference in

Computer-gestützter Entwurf von absatzweise arbeitenden chemischen Mehrproduktanlagen

Mock Exam Behavioral Finance

NEWSLETTER. FileDirector Version 2.5 Novelties. Filing system designer. Filing system in WinClient

Weather forecast in Accra

Grade 12: Qualifikationsphase. My Abitur

Unit 1. Motivation and Basics of Classical Logic. Fuzzy Logic I 6

Wie man heute die Liebe fürs Leben findet

Research Collection. Zur Chemie der α-aminonitrile: γ,{delta}-dehydroleucin-nitril. Doctoral Thesis. ETH Library. Author(s): Buser, Hans-Peter

Ein Stern in dunkler Nacht Die schoensten Weihnachtsgeschichten. Click here if your download doesn"t start automatically

Tube Analyzer LogViewer 2.3

Praktikum Experience Design From Experience Story to Scheme

Schöpfung als Thema des Religionsunterrichts in der Sekundarstufe II (German Edition)

Finite Difference Method (FDM)

Staatlich geförderte Altersvorsorge: Rürup-Rente wird zum Rohrkrepierer (German Edition)

FEM Isoparametric Concept

CABLE TESTER. Manual DN-14003

On the List Update Problem

BATCH-WISE CHEMICAL PLANTS

Die chemische Natur der Pigmente aus photosynthetischen Reaktionszentren von Rhodospirillum ruhrum G-9+

Hypothetische Modelle

Franke & Bornberg award AachenMünchener private annuity insurance schemes top grades

Konkret - der Ratgeber: Die besten Tipps zu Internet, Handy und Co. (German Edition)

Research Collection. Identification of imprinted genes and their functional roles in Arabidopsis thaliana. Doctoral Thesis.

FEM Isoparametric Concept

DAS ZUFRIEDENE GEHIRN: FREI VON DEPRESSIONEN, TRAUMATA, ADHS, SUCHT UND ANGST. MIT DER BRAIN-STATE-TECHNOLOGIE DAS LEBEN AUSBALANCIEREN (GE

Functional characterization of the Arabidopsis retinoblastoma related protein

VGM. VGM information. HAMBURG SÜD VGM WEB PORTAL USER GUIDE June 2016

New Strategies in Proteomics Data Analysis

Harry gefangen in der Zeit Begleitmaterialien

FIVNAT-CH. Annual report 2002

DAS METABOLOM: ERNÄHRUNGSSTATUS, METABOLISMUS, METABOLITEN

DYNAMISCHE GEOMETRIE

Backen mit Biskuit: Einfach, erfolgreich, die besten Rezepte (German Edition)

Strategies to introduce resistance in cassava against viruses causing brown streak disease using sirna

Quantitative IR-Laserchemie mono- und bichromophorer Fluorbutane Geschwindigkeitskonstanten, Isotopen-Trennung und Modenselektivität

Synthese und Untersuchungen photoschaltbarer Liganden mit Skorpion-Geometrie für SCO-Komplexe. und

Assessment of Sensitivities to Anilinopyrimidine- and Strobilurin-fungicides in Populations of the Apple Scab Fungus Venturia inaequalis

Causal Analysis in Population Studies

Number of Maximal Partial Clones

Academic Careers In Medicine Which Factors Influence Academic Career Interest in Medical Doctoral Graduates?

Lohnhöhe und Lohnrigiditäten (German Edition)

Accelerating Information Technology Innovation

Agrarwissenschaften. Moderne Landwirtschaft. Hohe Erträge bei niedrigem Personalaufwand. Hoher Mechanisierungsgrad

Wertungstabelle / Score table

Raoua Allaoui (Autor) Dolmetschen im Krankenhaus Rollenerwartungen und Rollenverständnisse

Objekterkennung Visuelle Verarbeitung von Gesichtern Orientierungseffekte. Objekterkennung Visuelle Verarbeitung von Gesichtern Orientierungseffekte

HISTONE MODIFICATIONS AND TRANSCRIPT PROCESSING DURING ARABIDOPSIS DEVELOPMENT

Research Collection. Offset gate field effect transistors with high drain breakdown potential and low Miller feedback capacitance.

Level 1 German, 2012

Novel functions of the Nrf3 transcription factor in keratinocytes

VGM. VGM information. HAMBURG SÜD VGM WEB PORTAL - USER GUIDE June 2016

Quantitative Bestimmung unlöslicher Polysaccharide

Globale Symmetrie von stochastischen Teilchenbewegungen mit lokal symmetrischer Interaktion

Supplementary material for Who never tells a lie? The following material is provided below, in the following order:

Interpolation Functions for the Finite Elements

Pressglas-Korrespondenz

Fmoc-kompatible Festphasensynthese von C-terminalen Peptid- Thioestern

PONS DIE DREI??? FRAGEZEICHEN, ARCTIC ADVENTURE: ENGLISCH LERNEN MIT JUSTUS, PETER UND BOB

Walter Buchmayr Ges.m.b.H.

Characterization of Drosophila Lnk an adaptor protein involved in growth control

Research Collection. Arabidopsis MSI1 is required for the control of flowering time. Doctoral Thesis. ETH Library. Author(s): Möller-Steinbach, Yvonne

The CMS ECAL Detector Control System and Jet Veto Systematics for the Higgs Boson Search

Harry gefangen in der Zeit Begleitmaterialien

ZENTRUM FÜR ENTWICKLUNGSFORSCHUNG. Land Rental Market and Rural Economic Development: Evidence from Rural Chongqing, China

Seeking for n! Derivatives

HEART OF DARKNESS / DAS HERZ DER FINSTERNIS - ZWEISPRACHIGE AUSGABE ENGLISCH-DEUTSCH / BILINGUAL ENGLISH-GERMAN EDITION BY JOSEPH CONRAD

Research Collection. Doctoral Thesis. ETH Library. Author(s): Tschirky, Hugo. Publication Date: 1979

Materialien zu unseren Lehrwerken

Organisation von Pflanzen wird während der Embryogenese ausgebildet

Schachaufgabe 05: Ma-Übung Chess Problem 05: Mate training

Wissen schafft Fortschritt

Research Collection. Doctoral Thesis. ETH Library. Author(s): Sperling, Ulrich. Publication Date: 1998

Lukas Hydraulik GmbH Weinstraße 39 D Erlangen. Mr. Sauerbier. Lukas Hydraulik GmbH Weinstraße 39 D Erlangen. edraulic rescue equipment

QS Laborkompetenztest Frühjahr 2011

Visuelle Kognition Visuelle Verarbeitung von Gesichtern Orientierungseffekte

Adaptation to harsh environmental conditions in Arabidopsis thaliana An epigenetic perspective

DGFI part of project PN 5: status report

Tauchen mit Übergewicht (Adipositas)

of chronic skin inflammation

Lehrstuhl für Allgemeine BWL Strategisches und Internationales Management Prof. Dr. Mike Geppert Carl-Zeiß-Str Jena

Isoleucyl-tRNA-Synthetase aus. Marburg

Cellular detoxification in plants the role of glutathione S-conjugate transport

Role of CXCR4 and Gab1 in the development of muscle precursor cells

Transkript:

Diss. ETH No. 14226 MOLEKULARGENETISCHE UNTERSUCHUNGEN ZUM EINFLUSS DER FPFI-GEN-FAMILIE AUF DIE BLÜHINDUKTION ABHANDLUNG zur Erlangung des Titels DOKTOR DER NATURWISSENSCHAFfEN der EIDGENÖSSISCHEN TECHNISCHEN HOCHSCHULE ZÜRICH vorgelegt von ROLAND BORNER Dip!. Natw. ETH Zürich Geboren am 12. Januar 1972 in Luzem, Schweiz Prof. Dr. K. Apel, Referent Prof. Dr. N. Amrhein, Korreferent Dr. S. Melzer, Korreferent Zürich 2001

Zusammenfassung 3 Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit wird, die Isolierung und Charakterisierung von fpf1, fpll und fpl2 Mutanten beschrieben. Ausserdem wurde die Expression der drei Gene der FP F1 Familie mit quantitativer RT-PCR und Promotoraktivitätsstudien untersucht und eine Analyse von FPF1, FPL1 und FPL2 überexprimierenden Pflanzen durchgeführt. Das FPF1 Gen wurde mit einem differentiellen Screening aus einer cdna Bibliothek von photoperiodisch induziertem apikalen Gewebe der obligaten LT-Pflanze Sinapis alba isoliert (Melzer et al., 1990). In Arabidopsis konnten drei homologe Gene identifiziert werden, nämlich FPF1, FPL1 und FPL2, wobei einzig das FPF1 Gen nach der Blühinduktion im apikalen Meristem exprimiert wird. Mit Hilfe der quantitativen RT-PCR und Promotoraktivitätsstudien konnte eine FPF1 Expression auch in Knospen, Blüten, Schoten und Wurzeln nachgewiesen werden. Das FPL1 Gen wird in Wurzeln, Blättern, Blüten und Schoten und das FPL2 Gen hauptsächlich in Blättern, Blüten und Schoten exprimiert. Die Expression von FPLl und FPL2 in den Rosettenblättern ist von den Lichtbedingungen abhängig. Beide Gene werden unter KT-Bedingungen stärker exprimiert als unter LT-Bedingungen. Das FPL2 Gen wird ausserdem in den Kotyledonen von etiolierten Keimlingen deutlich hochreguliert. Die für eine erste funktionelle Analyse der Gene FPF1, FPL1 und FPL2 durchgeführte konstitutive Expression führte in Arabidopsis Pflanzen sowohl unter LTals auch unter KT-Bedingungen zu einem früheren Blühen. Die überexprimierenden Pflanzen weisen ausserdem verschiedene pleiotrope Effekte auf, unter anderem ein elongiertes Hypokotyl und verlängerte Internodien. Ähnliche Phänotypen treten bei Wildtyppflanzen auf, die mit Gibberellinen behandelt worden sind. Für eine weiterreichende Untersuchung der Funktionen der drei Gene wurden Mutanten isoliert und charakterisiert. Durch das Screening einer grossen Population von Arabidopsis Pflanzen mit Transposon-Elementen konnten für alle drei Gene Null Mutanten isoliert werden, wobei die En-1 Insertionen in allen Fällen in den kodierenden Regionen liegen. Die fpll und fpl2 Mutanten zeigten unter den bisher untersuchten Bedingungen im Vergleich zu Wildtyppflanzen keinen veränderten Phänotyp, auch nicht in Bezug auf den Blühzeitpunkt. Die fpf1 Mutante bildete hingegen sowohl unter LT- als auch unter KT-Bedingungen im Vergleich zu Wildtyppflanzen mehr Rosettenblätter. Mit der Integration eines FPF1 Gens ins Genom der fpf1 Mutante über

Zusammenfassung 4 eine Transformation konnte der Spätblühphänotyp komplementiert werden. Es konnte somit zum ersten Mal bestätigt werden, dass das FPFl Gen in der Kontrolle der Blühinduktion eine Rolle spielt. Mit Hilfe von Expressionsstudien in verschiedenen Spätblühmutanten wurde ausserdem ausgeschlossen, dass das FPFl Gen in einem LTabhängigen oder konstitutiven Signalweg aktiv ist. Durch Kreuzungen der fpfl, fpll und fp12 Einzelrnutanten konnten noch keine zusätzlichen Phänotypen beobachtet werden.

Summary 5 Summary The work presented describes the isolation and characterization of mutants in the FP F1, FPLl and FPL2 genes. The expression pattern of the three genes was defined by quantitative RT-PCR and promotor-gus studies. In addition, FPF1, FPLl and FPL2 overexpressing plants were characterized. The FPF1 gene was isolated by differential cdna screening using photoperiodinduced apices of Sinapis alba (Melzer et al., 1990). In Arabidopsis, the three homologous genes FPF1, FPLl and FPL2 have been identified. However, only the FPF1 gene is expressed in apical meristems following floral induction. The expression of FPF1 in the apices is independent of light conditions and depends only on the stage of plant development. By using the methods of quantitative RT-PCR and promotor GUS analysis, FPFl expression was also found in buds, flowers, siliques and roots. The FPLl gene is expressed in roots, leaves, flowers and siliques and FPL2 transcripts are detectable in leaves, flowers and siliques. The expression of FPLl and FPL2 in rosette leaves depends on the light conditions: both genes are expressed more strongly under short day conditions than under long day conditions. Furthermore, FPL2 is highly upregulated in cotyledons of etiolated seedlings. Overexpression studies of the three genes were performed in Arabidopsis plants. The constitutive expression of FPF1, FPLl and FPL2 under control of the 35S CaMV promotor leads to earlier flowering both under long day and short day conditions. In addition to the early flowering phenotype, transgenic plants show several pleiotropic effects which are similar to those observed in wild type plants treated with gibberellins. In order to further understand the function of the genes, knockout mutants were isolated: after screening a large population of transposon tagged Arabidopsis plants, En-l insertions were identified in the coding regions of all three genes. The fpll and fpl2 mutants showed no difference in phenotype compared with wild type plants under long day and short day conditions. The mutants also showed no alteration in flowering time. However, the fpfl mutant produced more rosette leaves than wild type plants under both long and short day conditions. The integration of a wild type FPF1 gene into the fpfl mutant by plant transformation was able to complement the late flowering phenotype, thereby directly implicating FPFl function in the control of flowering.

Summary 6 Because FPF1 expression in induced apical meristems of different late flowering mutants of the long day or constitutive pathway is not altered in comparison to wild type plants, it could be excluded that the FPF1 gene is regulated through one of these two flowering pathways. However, evidence from FPFl overexpressing plants suggests a role for the FPF1 gene in gibberellin signalling. The analysis of double mutant combinations of jpjl, jpll and jpl2 and a tripie mutant revealed no further phenotype.