Das Projekt "Stoffwechsel und Wachstum der Pflanze unter erhoehter Kohlendioxidkonzentration - TP: Beeinflussung der Photoassimilatverteilung und der pflanzlichen Genexpression durch erhoehte CO2-Konzentration in der Atmosphaere unter besonderer Beruecksichtigu.." wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) durchgeführt. Die bisherigen Ergebnisse zeigen, dass Pflanzen, die unter erhoehter atmosphaerischer (CO2) angepflanzt wurden, eine schnellere Entwicklung durchlaufen. Die bei Kartoffelpflanzen beobachtete vorzeitige Knolleninduktion ist auf eine Erhoehung des C/N-Verhaeltnisses zurueckzufuehren. Erhoehung der Lichtintensitaet oder suboptimale Stickstoffversorgung fuehren zu vergleichbaren Ergebnissen. In der derzeitigen Antragsphase sollen vornehmlich drei Schwerpunkte bearbeitet werden. In allen bisherigen Untersuchungen wurde ein Anstieg AGPaseS-spezifischer Transkripte unter Hoch- CO2 beobachtet. Dieser Anstieg ist unabhaengig von der Staerkeakkumulation aber abhaengig vom C-Metabolismus. Zur Identifizierung moeglicher Signalgeber fuer die CO2-modulierte AGPaseS-Expression sollen transgene Pflanzen ausgenutzt werden, in denen die Synthese einzelner Metabolite vermindert ist. Im zweiten Teil soll der Zusammenhang zwischen erhoehter (CO2), der (GABA) und der Expression der ACC-Oxidase untersucht werden. Zur Ueberpruefung der Hypothese, dass bei erhoehter (CO2) eine Akkumulation von Ethylen auftritt, soll die (ACC) mittels HPLC in Blattscheiben bestimmt werden. In begleitenden Experimenten sollen transgene Pflanzen, die eine ACC-Oxidase spezifische-antisense RNA exprimieren, unter erhoehter (CO2) angepflanzt werden und der Einfluss einer verminderten Ethylenbiosynthese auf die Blattalterung und die Genexpression studiert werden. Im dritten Teil soll die Hypothese: Erhoehung der atmosphaerischen (CO2) fuehrt zu einer beschleunigten Seneszenz, geprueft werden. Hierzu stehen uns Pflanzen zur Verfuegung, die das GUS-Reportergen unter Kontrolle eines Seneszenz-spezifischen Promotors (SAG12; Gan und Amasino 1995) exprimieren, d.h. die Hoehe der GUS-Aktivitaet kann als Indikator fuer den Seneszenszustand des untersuchten Gewebes eingesetzt werden. Eine zweite Gruppe transgener Pflanzen exprimiert ein bakterielles Isopentenyltransferase (ipt) Gen unter Kontrolle des SAG12 Promotors. Expression des ipt Gens fuehrt zur Bildung von Cytokinin und damit zu einer Aufhebung der Seneszenz. Durch die Wahl des Promotors findet eine Autoregulation der Cytokininbildung statt, sodass negative Effekte zu hoher Phytohormonkonzentrationen nicht auftreten. Untersuchung dieser Pflanzen unter Hoch- CO2 sollte die einmalige Chance bieten Seneszenz- von CO2-induzierten Ereignissen zu unterscheiden. Neben den drei Hauptgebieten soll der Einfluss der Stickstoffversorgung auf CO2-vermittelte Seneszenzerscheinungen und die Auswirkung erhoehter (CO2) auf Resistenzeigenschaften von Tabakpflanzen untersucht werden.