In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass die Kultivierung von Tabakpflanzen unter erhöhtem atmosphärischem [CO2] bei ausreichender Stickstoffversorgung zu einer signifikanten Verschiebung im Metabolismus zugunsten der Phenylpropanoidbiosynthese führt, und dass der Gehalt an N-haltigen Alkaloiden vermindert ist unter Hoch-[CO2] in Abhängigkeit von der angebotenen N-Konzentration. Insbesondere wurden unter erhöhtem [CO2] höhere Konzentrationen für die Hauptkomponente Chlorogensäure und die Coumarine Scopolin und Scopoletin ermittelt. Inokulationsexperimenten mit dem Kartoffelvirus Y (PVY) zeigten, dass die höheren Gehalte an C-haltigen Phenylpropanen mit der verminderten Ausbreitung des Virus in den unter Hoch-[CO2] kultivierten Tabakpflanzen korrelieren. Um die Funktion der Coumarine Scopolin und Scopoletin in der Pathogenabwehr zu prüfen wurde eine UDPGlucose:Scopoletin Glucosyltransferase-Aktivität (SGT) aus einer Tabakzellkultur aufgereinigt. Parallel zur Reinigung der SGT wurde eine bereits beschriebene Salizylsäure-induzierbare Glucosyltransferase (IS5a) aus der Tabakzellkultur kloniert und im heterologen System exprimiert. Die Identität beider Proteine wurde durch den Vergleich der Peptidmassen mittels MALDI/TOF-MS gezeigt. Zur Modulation der SGT-Aktivität mit Hilfe von Sense-Konstrukten wurde der erhaltene cDNA-Klon stabil in Tabak transformiert. Inokulationsexperimente mit den transgenen Sense-Linien zeigten, dass die Aktivität der SGT und damit die Kapazität zur Bildung von Scopolin oder anderen glucosidierten Phenylpropanen zur Resistenz gegen PVY beiträgt. |