Exploration of specific properties and functions of specific members of the NF-Y family

Der eukaryotische Transkriptionsfaktor nuclear factor y (NF-Y) besteht aus den Untereinheiten A, B und C und bindet an das als CCAAT-Box bekannte cis-Element. Während in Menschen und Säugern die drei Untereinheiten von jeweils nur einem Gen kodiert werden, existieren in Arabidopsis thaliana 10, 13 und 13 Gene für die NF-Y Untereinheiten A, B und C. Für einige der pflanzlichen NF-Y Untereinheiten wurden mitunter wichtige Rollen in ganz unterschiedlichen physiologischen Prozessen beschrieben. Basierend auf vorangegangenen Expressionsstudien aller NF-Y Gene in Arabidopsis thaliana, während unterschiedlicher Entwicklungsstadien und als Antwort auf verschiedene Stresssimuli, wurden bestimmte NF-Y Gene für weitergehende Untersuchungen ausgewählt. Zum Nachweis einzelner NF-Y Untereinheiten in den entsprechenden Überexpressionspflanzen als auch im Wildtyp (WT) wurden spezifische polyklonale Antikörper erzeugt. Die Zell-spezifische Expression ausgewählter NF-Y Gene wurde anhand von Promotor::GUS Konstrukten in stabil transformierten Arabidopsis-Pflanzen analysiert. Histochemische Untersuchungen zeigten eine erhöhte GUS-Expression in NF-YB3::GUSPflanzen nach Verwundung auf. Quantitative RT-PCR Experimente deuteten auf eine Beteiligung von NF-YB3 an der spezifischen Antwort auf Wundstress hin. Zur Untersuchung der Funktion von NF-Y Untereinheiten während der zellulären Antwort auf abiotischen Stress wurde ein reverse genetic Ansatz gewählt. Die loss-of function Pflanzen nf-yb3 und nfya5 zeigten jeweils eine verspätete Blütenbildung unter Langtag-Bedingungen (LD). Demzufolge spielen NF-YB3 als auch NF-YA5 eine wichtige Rolle während der photoperiodischen Blühinduktion. Darüberhinaus zeigten Transkriptanalysen eine verminderte Expression von FLOWERING LOCUS T (FT) und SUPPRESSOR OF OVEREXPRESSION OF CONSTANS1 (SOC1) in nf-yb3 und nf-ya5. Diese Ergebnisse unterstreichen das existierende Modell, dass der NF-Y Komplex mit dem CONSTANS (CO) Protein interagiert und so die Blühinduktion anhand der Expression von FT in Arabidopsis reguliert. NF-A5 spielt zusätzlich auch eine Rolle während des Wachstums und der Entwicklung von Pflanzen. 35S::NF-YA5- Pflanzen waren zwergwüchsig. Diese morphologische Veränderung von NF-YA5 überexprimierenden Pflanzen kann nicht durch die exogene Gabe von Gibberelinsäure (GA) verhindert werden. Bei genauerer Untersuchung der Anatomie zeigten 35S::NF-YA5 kleinere Blattzellen als der WT. Demzufolge spielt NFYA5 eine entscheidende Rolle während des Längenwachstums von Blattzellen.