Speicherlipide als alternativer Kohlenstoff-`Sink` in Kartoffelknollen (Solanum tuberosum)

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Pflanzen verfügen über Speichersubstanzen wie Öl, Stärke und Protein, die in spezifischen Organen wie Samen und Knollen akkumulieren. Es ist bisher nicht bekannt, welche Faktoren für diese unterschiedliche Akkumulation der Speichersubstanzen einzelner Pflanzenarten verantwortlich sind. In diesem Projekt soll am Beispiel der Kartoffel untersucht werden, welche enzymatischen Schritte an der Kontrolle des Einbaus von Kohlenstoff in Stärke bzw. Öl beteiligt sind. Kartoffelknollen speichern große Mengen an Stärke, aber nur eine sehr geringe Menge Öl. Das Vorhandensein einer großen Anzahl transgener Kartoffellinien mit Störungen im Stärke- bzw. Kohlenhydrat-Metabolismus machen diese Spezies zu einem idealen Studienobjekt für biochemische Untersuchung zur Aufklärung des Flusses von Kohlenstoff in verschiedene Speichersubstanzen. Des weiteren ermöglicht es die geringe Menge an endogenem Lipid, bereits kleine Änderungen im Gehalt an Speicheröl oder dessen Vorstufen sofort zu erkennen. Es sollen daher bereits vorhandene transgene Linien, in denen wir Änderungen des Lipid-Metabolismus erwarten, biochemisch untersucht werden. Darüber hinaus wollen wir neue transgene Kartoffeln, in denen die Aktivitäten der Enzyme der Lipidbiosynthese verändert sind, erzeugen und biochemisch charakterisieren. Insbesondere wollen wir die DiacylglycerolAcyltransferase aus Arabidopsis in Kartoffeln überexprimieren, um zu untersuchen, ob Triacylglycerol in den Knollen akkumulieren kann. Wir erwarten von der Analyse der bereits existierenden und der noch zu erzeugenden transgenen Linien zu erfahren, welche der untersuchten enzymatischen Schritte bei der Regulation des Kohlenstoffflusses von der Saccharose bis zur Stärke bzw. zum Öl eine Rolle spielen.