3 Aufgabenstellung der Arbeit – Untersuchungen

Eine Toleranzerhöhung bei Pflanzen ist nur in Verbindung mit einer Stimulierung des Wachstums denkbar, weshalb wir uns bei den Untersuchungen auf die bisher bekannten Stoffwechselprodukte von Bacillus subtilis konzentrierten, die eine Wachstumsförderung bei Pflanzen bewirken:

• Auxin und Auxin-Präkursoren

sowie die, von denen eine Resistenz- oder Toleranzinduktion ausgehen könnte:

• Proteine und Peptide

Da Stressschäden pflanzenspezifisch auftreten, wurde zum Vergleich eine Testpflanze gewählt, die Tomate (Lycopersicon esculentum Mill.), eine Pflanze die in großem Umfang auch in salzhaltigen Böden kultiviert wird.

An Stoffwechselprodukten von B. subtilis als Einflussgröße stellten wir zur Testung:

• Kulturfiltrat mit komplexen Stoffgehalt
• Fraktionen von Kulturfiltraten mit Proteinen und Peptiden
• Peptidextrakt mit speziell konzentrierten Peptiden
• Auxin und Auxin-Präkursoren als chemische Stoffe

Mit folgendem Untersuchungsprogramm versuchten wir das mögliche Einflussgeschehen von Stoffwechselprodukten aus B. subtilis auf die Salztoleranz der Testpflanze zu erfassen:

1. Axenische Kultur mit Tomatensämlingen in Nährlösung mit dosiertem Salzanteil (150 mM NaCl) und
   - Vorbehandlung der Wurzel durch die Stoffwechselprodukt-Gruppen
   Kulturfiltrat, Kulturfiltrat-Fraktionen, Peptidextrakt und Auxine
   - Vorbehandlung der Blätter durch die Stoffwechselprodukt-Gruppe Auxine
   zur Ermittlung des Wachstums und teilweise des Wassergehaltes der Testpflanzen
2. Sprosskultur mit Hypokotylsegmenten von Tomatensämlingen auf Agar mit dosiertem Salzanteil (150 mM NaCl) bzw. ohne Salzanteil und Behandlung durch die Stoffwechselprodukt-Gruppe Auxine zur Ermittlung der Adventivwurzelbildung, sowie der Aufnahme und des Transportes von Auxinen
3. Gewächshauskultur mit Tomatensämlingen in Nährlösung mit dosiertem Salzanteil (100 mM NaCl) und Vorbehandlung der Wurzel durch die Stoffwechselprodukt-Gruppe Auxine zur Ermittlung des Wachstums und des Wassergehaltes

Mit den Testsystemen wurde der Einfluss dosiert applizierter Stoffwechselprodukte aus B. subtilis auf die Wachstumsparameter Länge, Frischmasse und Trockenmasse des Sprosses und der Wurzel sowie Blattfläche, den Wassergehalt, die Adventivwurzelbildung (Bewurzelungsrate, Wurzelanzahl und Wurzellänge) und die Aufnahme und den Transport von Auxinen mit Hilfe des Enzymimmuntests (ELISA) ermittelt.