Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde der Einfluss des Pflanzenhormons Abscisinsäure (ABA) auf die maternalen und filialen Gewebe der Gerstenkaryopse während der Kornentwicklung untersucht. Gerstenpflanzen wurden durch die Expression eines anti-ABA Einzelkettenantikörpers (scFv) samenspezifisch bzw. ubiquitär immunmoduliert. Alle immunmodulierten Gerstenlinien weisen einen stark erhöhten Gehalt an freier Abscisinsäure in sich einwickelnden und reifen Karyopsen auf. Während im Wildtyp die größte ABA-Akkumulation am 14. DAF stattfindet, steigt der ABA-Gehalt in den Karyopsen aller immunmodulierten Linien über den gesamten Entwicklungszeitraum hinweg kontinuierlich an. Der Ertrag und Speicherstoffgehalt der reifen Körner unterschied sich in immunmodulierten Linien bei nicht vom Wildtyp-Wert. Sich entwickelnde Karyopsen hingegen zeigen vielfältige Reaktionen auf die ABA-Immunmodulierung. In der filialen Gewebefraktion der immunmodulierten Karyopsen zeigen zahlreiche mit der Protein- und Stärkespeicherung assoziierte Gene eine im Vergleich zum Wildtyp hochregulierte Expression. Zusammen mit dem am 14. DAF signifikant erhöhten Saccharose/Hexose-Verhältnis und einem verringerten Gehalt vieler freier Aminosäuren deutet dies auf eine vorübergehend beschleunigte Entwicklung der filialen Gewebe hin. In der maternalen Fraktion weist die differentielle Expression zahlreicher Gene darauf hin, dass der hohe ABA-Gehalt während der späten Perikarpentwicklung zur Förderung von Prozessen führt, die in diesem Gewebe für ein jüngeres Stadium typisch sind. Die durchgeführte Microarray-Analyse der Genexpression liefert mehrere Hinweise darauf, dass eine Repression der ABA-Antwort während der späten Karyopsenentwicklung zur Normalisierung des Metabolismus und der Kornentwicklung führt. Damit deuten die im Rahmen dieser Arbeit erhobenen Daten auf eine große physiologische Plastizität sich entwickelnder Gerstenkaryopsen hin, welche die Adaptation von Stoffwechsel und Entwicklung an die unnatürlich hohen ABA-Gehalte ermöglicht. |