Project R-2077

Fructanen en sucrose: een rol in vacuolaire antioxidatie mechanismen? (Onderzoek)

Door een samenwerking van het Labo voor Moleculaire Plantenfysiologie (K.U.Leuven), de Onderzoeksgroep Milieubiologie (UHasselt) en het Labo voor Plantensystematiek (K.U.Leuven) streven we 3 concrete doelstellingen na: 1. Het Sucrose: Sucrose 1-fructosyl transferase (1-SST) enzym is essentieel voor het initiëren van fructan biosynthese in planten. We zullen fructansynthese verhinderen door het silencen en/of muteren van het 1-SST gen (s1-SST/m1-SST planten) in witloof en tarwe. Vervolgens wordt gezocht naar fenotypes onder verschillende stress condities (droogte, koude, oxidatieve stress) om het specifieke voordeel van fructan accumulatie onder stress aan te tonen. 2. Fructanen en sucrose kunnen, naast andere componenten, massaal accumuleren in plant vacuolen. Als werkhypothese (Van den Ende & Valluru, 2009) postuleren we dat die componenten op een directe wijze betrokken zijn bij het neutraliseren van vacuolaire reactieve zuurstofradicalen (ROS). Bovendien veronderstellen we een duidelijke koppeling tussen vacuolaire en cytoplasmatische antioxidatiemechanismen. We vergelijken daarom de ROS opvang capaciteit van fructanen (en het vacuolair sap van fructanplanten) in vitro met andere, meer gekende radikaalvangers. We bestuderen ook de aard van de gevormde radicalen (of de polymerisatieproducten daarvan afgeleid). 3. De werkhypothese wordt verder getest door meten van suikers en antioxidanten en gerelateerde enzymactiviteiten op protoplasten, vacuolen en tonoplasten van s1-SST/m1-SST en controle planten, onder verschillende stress condities. De rol van een mogelijk tonoplastisch NADPH oxidase wordt onderzocht in Arabidopsis.

01 januari 2010 - 31 december 2013