@article{ZhaoXiaWuetal.2018, author = {Zhao, Liming and Xia, Yan and Wu, Xiao-Yuan and Schippers, Jos H. M. and Jing, Hai-Chun}, title = {Phenotypic analysis and molecular markers of leaf senescence}, series = {Plant Senescence: Methods and Protocols}, volume = {1744}, journal = {Plant Senescence: Methods and Protocols}, publisher = {Humana Press Inc.}, address = {Totowa}, isbn = {978-1-4939-7672-0}, issn = {1064-3745}, doi = {10.1007/978-1-4939-7672-0_3}, pages = {35 -- 48}, year = {2018}, abstract = {The process of leaf senescence consists of the final stage of leaf development. It has evolved as a mechanism to degrade macromolecules and micronutrients and remobilize them to other developing parts of the plant; hence it plays a central role for the survival of plants and crop production. During senescence, a range of physiological, morphological, cellular, and molecular events occur, which are generally referred to as the senescence syndrome that includes several hallmarks such as visible yellowing, loss of chlorophyll and water content, increase of ion leakage and cell death, deformation of chloroplast and cell structure, as well as the upregulation of thousands of so-called senescence-associated genes (SAGs) and downregulation of photosynthesis-associated genes (PAGs). This chapter is devoted to methods characterizing the onset and progression of leaf senescence at the morphological, physiological, cellular, and molecular levels. Leaf senescence normally progresses in an age-dependent manner but is also induced prematurely by a variety of environmental stresses in plants. Focused on the hallmarks of the senescence syndrome, a series of protocols is described to asses quantitatively the senescence process caused by developmental cues or environmental perturbations. We first briefly describe the senescence process, the events associated with the senescence syndrome, and the theories and methods to phenotype senescence. Detailed protocols for monitoring senescence in planta and in vitro, using the whole plant and the detached leaf, respectively, are presented. For convenience, most of the protocols use the model plant species Arabidopsis and rice, but they can be easily extended to other plants.}, language = {en} } @phdthesis{Kanwischer2007, author = {Kanwischer, Marion}, title = {Phytol aus dem Chlorophyllabbau ist limitierend f{\"u}r die Tocopherol (Vitamin E)-Synthese}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-15957}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2007}, abstract = {Phytol aus dem Chlorophyllabbau ist limitierend f{\"u}r die Tocopherol (Vitamin E)-Synthese Als Bestandteil von Chlorophyll ist Phytol das am h{\"a}ufigsten vorkommende Isoprenoid in der Biosph{\"a}re. Große Mengen an Chlorophyll werden j{\"a}hrlich degradiert und dabei wird Phytol freigesetzt, {\"u}ber dessen Verbleib jedoch wenig bekannt ist. Es sollte der Nachweis erbracht werden, dass im Zuge des Chlorophyllabbaus hydrolysiertes Phytol Eingang in die Synthese anderer Phytylderivate findet. W{\"a}hrend der Gehalt an Tocopherol, Chlorophyll und Fetts{\"a}urephytylester entwicklungs- bzw. seneszenzabh{\"a}ngig ist, bleibt der Gehalt an Phyllochinon etwa gleich. Auch in Samen ist der Gehalt von Tocopherol, Chlorophyll und Fetts{\"a}urephytylester entwicklungsabh{\"a}ngig. Es wurde gefolgert, dass nur die Synthesen von Tocopherol und Fetts{\"a}urephytylester w{\"a}hrend des Chlorophyllabbaus stimuliert werden. Daher sollten Mutanten analysiert werden, welche im Chlorophyllabbau inhibiert sind. Da Chlorophyllase den ersten Schritt des Chlorophyllabbaus katalysiert, wurden zwei unabh{\"a}ngige T-DNA-Insertionsmutanten f{\"u}r Chlorophyllase1 (CHL1) und eine T-DNA-Insertionsmutante f{\"u}r Chlorophyllase2 (CHL2) identifiziert und eine chl1-1chl2-Doppelmutante erzeugt. Die Analyse der Chlorophyllidanteile ergab eine im Vergleich zum Wildtyp starke Reduktion in den chl1-Mutanten, w{\"a}hrend der Chlorophyllidanteil von chl2 {\"a}hnlich hoch dem Wildtyp ist. Der Chlorophyllidanteil sich entwickelnder chl1-1chl2-Pflanzen nahm in der Seneszenz zu. Die Chlorophyllasemutanten zeigten kein ver{\"a}ndertes Seneszenzverhalten im Vergleich zu den Wildtypen. Ferner konnte in den chl1-Linien nur geringf{\"u}gig weniger Tocopherol und Fetts{\"a}urephytylester als in den Wildtypen nachgewiesen werden. Auch der Tocopherolgehalt der Samen war in den Chlorophyllasemutanten unver{\"a}ndert zu den Wildtypen. Aufgrund dessen wurde gefolgert, dass neben den Chorophyllasen CHL1 und CHL2 weitere Chlorophyllhydrolasen in Samen und Bl{\"a}ttern von Arabidopsis existieren. Daher wurde auf andere Mutanten zur{\"u}ckgegriffen, in denen der Chlorophyllabbau stark inhibiert ist und die Seneszenz nach Dunkelinkubation im Vergleich zum Wildtyp deutlich verz{\"o}gert ist. Eine deutliche Korrelation zwischen vermindertem Chlorophyllabbau und Gehalt an Tocopherol und Fetts{\"a}urephytylester konnte in den staygreen-Mutanten pao1 und zwei unabh{\"a}ngigen SGR (staygreen)-RNAi-Linien nachgewiesen werden. Damit konnte eindeutig gezeigt werden, dass die Synthese von Tocopherol und der Fetts{\"a}urephytylester durch die Chlorophyllhydrolyse induziert wird. Es wurde gefolgert, dass vor allem unter Seneszenz- bzw. Stressbedingungen dieser alternative Syntheseweg von Phytol eine Rolle spielt. Dennoch kommt der Phytylsynthese durch die de novo-Isoprenoidsynthese auch eine Bedeutung zu. Nach Behandlung von stickstoffmangelgestressten Wildtyppflanzen mit dem Inhibitor Fosmidomycin, welcher die plastid{\"a}re de novo-Isoprenoidsynthese hemmt, war der Tocopherolgehalt gegen{\"u}ber stickstoffmangelgestressten Kontrollpflanzen stark reduziert. Ferner konnte eine T-DNA-Insertionsmutante der Geranylgeranylreduktase (GGR) identifiziert werden. Diese Mutante kann nur auf N{\"a}hrmedium {\"u}berleben, hat nur wenige gr{\"u}ne Bl{\"a}tter und bildet keine Samen. Es konnte kein Phyllochinon, Chlorophyll und keine Fetts{\"a}urephytylester, jedoch geringe Mengen Tocopherol nachgewiesen werden. Der Resttocopherolgehalt wird auf die Nebenaktivit{\"a}t einer anderen Reduktase zur{\"u}ckgef{\"u}hrt. Weiterhin wurde nur das Geranylgeranylderivat des Chlorophylls identifiziert. Diese Ergebnisse erlauben den Schluss, dass die phytylgruppen{\"u}bertragenen Enzyme der Tocopherol-, Phyllochinon- und Fetts{\"a}urephytylestersynthese eine hohe Substratspezifit{\"a}t f{\"u}r die Phytylgruppe aufweisen. Nach F{\"u}tterung von Phytol konnte in ggr Tocopherol und Chlorophyll bestimmt werden. Aufgrund dessen kann gefolgert werden, dass Chlorophyllsynthetase aus Arabidopsis sowohl Geranylgeranyl-, als auch Phytylpyrophosphat als Substrat nutzen kann und damit ein breiteres Substratspektrum aufweist.}, language = {de} } @article{MartinHerppichRoscheretal.2019, author = {Martin, Craig E. and Herppich, Werner B. and Roscher, Yvonne and Burkart, Michael}, title = {Relationships between leaf succulence and Crassulacean acid metabolism in the genus Sansevieria (Asparagaceae)}, series = {Flora : morphology, distribution, functional ecology of plants}, volume = {261}, journal = {Flora : morphology, distribution, functional ecology of plants}, publisher = {Elsevier}, address = {M{\"u}nchen}, issn = {0367-2530}, doi = {10.1016/j.flora.2019.151489}, pages = {8}, year = {2019}, abstract = {Relationships between different measures of succulence and Crassulacean acid metabolism (CAM; defined here as nocturnal increases in tissue acidity) were investigated in leaves of ten species of Sansevieria under greenhouse conditions. CAM was found in seven of the ten species investigated, and CAM correlated negatively with leaf thickness and leaf hydrenchyma/chlorenchyma ratio. Similarly, CAM correlated negatively with leaf water content, but only when expressed on a fresh mass basis. CAM was not correlated with "mesophyll succulence", but weakly with leaf chlorophyll concentration. These results indicate that CAM is associated more with "all-cell succulence" and not with the amount of leaf hydrenchyma in the genus Sansevieria. The findings of this study emphasize the importance of defining the nature of "leaf succulence" in studies of photosynthetic pathways and leaf morphology. Evidence is also provided that CAM and succulence arose multiple times in the genus Sansevieria.}, language = {en} }