Untersuchungen zur Physiologie und Biochemie von Lolinalkaloiden in der Festuca pratensis : Neotyphodium uncinatum-Assoziation

Justus, Matthias

Die Lolinalkaloide, 1-Aminopyrrolizidin-Derivate, können in Gräsern (Festuca, Poa) nachgewiesen werden, die mit einem mutualistischen endophytischen Pilz der Gattung Neotyphodium infiziert sind. Diese Alkaloide konnten ebenfalls bei Arten der Familien Fabaceae und Convolvulaceae gefunden werden, wo kein Pilz beschrieben worden ist. Die infizierten Gräser enthalten verschiedene Klassen von Alkaloiden, sie sind giftig für Weidevieh und Insekten. Die Loline können nur in dieser Wirt-Endopht-Beziehung nachgewiesen werden. Die anderen Alkaloide werden vom Pilz synthetisiert. Die Loline scheinen für nur für Insekten giftig zu sein und nicht für Wirbeltiere. Eine detaillierte Analyse der Lolinkonzentrationen und der gewebsspezifischen Verteilung im Verlauf einer Wachstumsperiode von Festuca pratensis infiziert mit N. uncinatum wurde durchgeführt. 5 Alkaloide wurden nachgewiesen, die höchsten Konzentrationen konnten in den jungen Blättern im Frühjahr und im Saatgut nachgewiesen werden. In den Karyopsen enthielt der Embryo eine zweifach höhere Alkaloidkonzentration als die restlichen Gewebe. Während der Keimung wurden die Loline nicht abgebaut. Das Verhältnis von Alkaloidgehalt zu prozentualem Endophytbefall wurde zu verschiedenen Zeitpunkten an zwei Standorten ermittelt. Es konnte eine hoch signifikante Korrelation zwischen den beiden Faktoren ermittelt werden. In-vitro-Kulturen der Gräser und des Pilzes wurden angelegt. Mit diesen Kulturen wurden physiologische (Transport, Turnover und Metabolismus) und biochemische (Biosynthese) Untersuchungen durchgeführt.

The loline alkaloids, 1-aminopyrrolizidine derivates, are only found in grasses (Festuca, Poa) infected with the mutualistic endophytic fungus Neotyphodium (Clavicipitaceae). These alkaloids are also found in species of Fabaceae and Convolvulaceae, where no fungus has been discribt. The infected grasses contain different types of alkaloids and they are toxic to livestock and insects. The lolines can only be found in this host-endophyte association, whereas the other alkaloids are produced by the fungus. The lolines seem to be toxic for insects but not for vertebrates. A detailed analysis of the loline alkaloid concentrations and their tissue specific distribution in the life cycle of Festuca pratensis infected with N. uncinatum is given. Five alkaloids were identified, the highest alkaloid concentrations were found in young leaves in early spring and during seed maturation. In the seeds the embryo contains a twofold higher alkaloid concentration than the remaining seed tissue. During the germination the loline alkaloids are not degraded. The accumulation of the alkaloids depending on the endophyte infection percentage at different times of the year was examined at two different locations. There is a highly significant correlation between the infection and the alkaloid content. In vitro cultures of the grass and of the isolated fungus have been established. With these cultures physiological (transport, turnover and metabolism) and biochemical (biosynthesis) studies were carried out.

Vorschau

Zitieren

Zitierform:

Justus, Matthias: Untersuchungen zur Physiologie und Biochemie von Lolinalkaloiden in der Festuca pratensis : Neotyphodium uncinatum-Assoziation. 2000.

Zugriffsstatistik

Gesamt:
Volltextzugriffe:
Metadatenansicht:
12 Monate:
Volltextzugriffe:
Metadatenansicht:

Details anzeigen

Rechte

Nutzung und Vervielfältigung:
Alle Rechte vorbehalten

Export