Pflanzenanalyse mit mikro-XRF

Das mikro-XRF-Spektrometer  M4 TORNADO von Bruker spielt eine wichtige Rolle bei der Erforschung der Rolle alternativer Spleißprozesse (AS), die scheinbar bei Reaktionen von Pflanzen auf Umweltbelastung auftreten. Forscher nutzen das M4 TORNADO bei der Erforschung adaptiver Strategien die Pflanzen anwenden um einem Mangel oder Überschuss an bestimmten Mineralstoffen standzuhalten. Dies wiederum hilft, Möglichkeiten zur Zucht von Arten mit effektiverer Mineralstoffaufnahme zu finden.

Forscher der Nanjing Agricultural University, Nanjing, China und der La Trobe University, Melbourne, Australien, kooperieren bei der Erforschung der Aufgabe von serin- und argininreichen (SR) Proteinen zur Regulation von AS-Mechanismen. Sie erzeugten dazu Mutationen aus SR-Proteingenen der Familie Oryza sativa (Reis), um festzustellen, ob sie eine regulierende Rolle bei der Aufnahme und Mobilisierung von Mineralstoffen in Reistrieben spielen. Von besonderem Interesse waren Wurzeln, die entweder in Gegenwart oder Abwesenheit von Phosphor (P) angebaut wurden.

Die Verteilung von Phosphor in ausgewählten Blättern wurde über hochauflösende Mikro-XRF-Scans mit dem M4 TORNADO analysiert, um die Existenz von nekrotischen Flecken der Blätter nur bei übermäßiger Ansammlung von Phosphor zu bestätigen. Diese Arbeit trug dazu bei, zu beweisen, dass AS sehr nährstoffspezifisch arbeiten. Weiterhin wurde durch die Charakterisierung von Mutationen in Genen von SR Proteinen verifiziert, dass AS in der Mineralstoffaufnahme eine Rolle spielen. Die Forscher identifizierten Proteine als Mineralstoffregulatoren in Reis und zeigten, dass drei SR-Protein-kodierende Gene die Phosphoraufnahme und Remobilisierung zwischen Blättern und Trieben von Reis regulieren. Dies zeigt, dass AS eine Schlüsselrolle bei der Regulierung der Homöostase von Mineralstoffen in Reis spielen.