ADH1 und Kohlenhydratstoffwechsel in Reissamen
ADH1 und Kohlenhydratstoffwechsel in Reissamen

Reis (oryza sativa) hat die seltene Fähigkeit, eine Koleoptile unter sauerstoffarmen Bedingungen, zu denen sowohl Hypoxie als auch Anoxie gehören, zu keimen und zu verlängern. Es wurde zuvor gezeigt, dass die Alkoholdehydrogenase 1 (ADH1) für die Zellteilung und Zellverlängerung in der Koleoptile von submersen Reiskeimlingen durch Studien mit einer Reis-ADH1-defizienten Mutante mit reduzierter adh-Aktivität (rad) benötigt wird.

Ein kürzlich erschienener Artikel in Annals of Botany zielt darauf ab zu verstehen, wie niedriges ADH1 in Reis den Kohlenhydratstoffwechsel im Embryo und Endosperm und die Laktat- und Alaninsynthese im Embryo während der Keimung und des anschließenden Koleoptilenwachstums in submersen Sämlingen beeinflusst.

Selbst in einer untergetauchten Umgebung, die erhebliche Mengen an gelöstem Sauerstoff enthält, verringert eine Verringerung von ADH (wie durch eine ADH1-Mutation verursacht) die Lebensfähigkeit der Sämlinge, verändert das Gleichgewicht zwischen den Endprodukten der Glykolyse und verringert die Zuckerkonzentrationen im Endosperm und Embryo. Exogener Zucker verbesserte weder das Wachstum noch das Überleben der ADH1-Mutante, was darauf hinweist, dass die Zuckerverarbeitung im Embryo wahrscheinlich der limitierende Faktor war. Wie sich jedoch eine geringe ADH-Aktivität auf das Endosperm auswirkt, verdient weitere experimentelle Aufmerksamkeit. Das Endosperm eignet sich aufgrund seiner einfachen Zusammensetzung und seines einfachen Stoffwechsels gut für Untersuchungen der Zuckerproduktion und des Zuckertransports.

Takahashi, H., Greenway, H., Matsumura, H., Tsutsumi, N. & Nakazono, M. (2014) Reisalkoholdehydrogenase 1 fördert das Überleben und hat einen großen Einfluss auf den Kohlenhydratstoffwechsel im Embryo und Endosperm, wenn Samen vorhanden sind keimte in teilweise sauerstoffhaltigem Wasser. Annals of Botany, 113 (5): 851-859. doi: 10.1093/aob/mct305