Zur gezielten Analyse von Pflanzenmetaboliten, insbesondere Glucosinolaten, nutzen wir regelmäßig ein UltiMateTM 3000 HPLC System der Marke Thermo Scientific. Das System besteht aus einer binären Pumpe mit Entgaser-Einheit, einem temperierbaren Autosampler mit Platz für 120 1 ml Proben, und einem beheizbaren Säulen-Ofen. Zusätzlich zu einem PDA Detektor (UV-VIS Bereich 200-600 nm) ist das System mit einem Corona Veo RS Charged Aerosol Detektor (CAD) der Marke Thermo Scientific ausgestattet. Die Detektion und Identifizierung von Metaboliten wurde mit Hilfe der Chromeleon Chromatography Data System Software automatisiert.
Sollten Sie an unserem Protokoll (für eine Kurzfassung besuchen Sie bitte unsere englische Sprachfassung) für die Extraktion von Glucosinolaten interessiert sein, oder wünschen Sie unser Labor zu besuchen, um Ihre eigenen Glucosinolat-Analysen durchzuführen, kontaktieren Sie bitte Nicole van Dam.
Ansprechpartner: Prof. Dr. Nicole van Dam, Rebekka Sontowski, Axel Touw.
Untargeted Metaboliten-Analyse und Identifikation (UPLC-qToF)
Um das Zusammenspiel zwischen ober- und unterirdischer Vorgänge zu verstehen, bedarf es fundierter Kenntnisse über die Chemie der dabei involvierten Moleküle. Das Bruker Impact HD Quadrupol-Flugzeitmassenspektrometer (qToF) ermöglicht es uns, sowohl niedrig konzentrierte Verbindungen zu detektieren, als auch durch den Einsatz von MS-MS Experimenten zu identifizieren. Die erhaltenen Daten können im Anschluss unter zu Hilfenahme statistischer Ansätze prozessiert werden, um Unterschiede zwischen verschiedenen Behandlungen, oder generelle Muster der Regulation in verschiedenen Pflanzenarten, zu finden.
Das Bruker Impact zeichnet sich durch seine hohe Massenauflösung aus. Zeitgleich erlaubt es uns MS-MS Experimente durchzuführen. Dadurch erhalten wir genaue Informationen über die Molekülmassen der Pflanzenmetabolite sowie Hinweise auf deren Struktur.
Das qToF erlaubt uns:
- ESI und APCI
- Schnelle und robuste Chromatographie
- MS-MS Experimente
Ansprechpartner: Dr. Andreas Schedl, Dr Stefanie Döll & Dr. Alexander Weinhold
Zusätzlich zur chemischen Struktur wird die Funktion der meisten Metabolite auch über ihre Konzentration bestimmt. So spielen beispielsweise die Phytohormone Jasmonsäure und Salicylsäure bei der Regulierung pflanzlicher Verteidigungsstrategien eine wichtige Rolle. Weiterhin wird das Potential in der Verteidigung gegen Herbivoren bei vielen defensiven Metaboliten, wie Glucosinolaten, durch ihre Konzentration bestimmt.
Das Bruker EVOQ Triple-Quad Massenspektrometer ermöglicht es uns Phytohormone sowie Verteidigungsmetabolite zuverlässig zu quantifizieren. Die messbaren Konzentrationen reichen dabei von Spuren bis zu hohen Konzentrationen
Das QqQ erlaubt uns:
- ESI und APCI
- Single Ion Monitoring
- Multi Reaction Monitoring
Ansprechpartner: Dr. Andreas Schedl.
Untargented Analyse und Quantifizierung von flüchtigen organischen Substanzen (GC-QqQ)
Flüchtige organische Substanzen (engl. VOCs) spielen eine Schlüsselrolle in ober- und unterirdischen Interaktionen. Das Bruker SCION Triple quadrupole Massenspektrometer ermöglicht es uns Volatile verschiedenster Konzentrationen, von Spuren bis zu hohen Konzentrationen, zu messen. Die Kombination mit der Thermodesorptionseinheit der Marke Markes erlaubt es uns weiterhin Volatile in vivo von Blättern oder Boden zu sammeln. Die flüchtigen organischen Substanzen können anschließend quantifiziert und ihre chemische Struktur unter zu Hilfenahme des Massenspektrometers bestimmt werden.
Das SCION GC-QqQ erlaubt uns:
- Chemische oder Elektronenstoßionisation
- Single Ion Monitoring oder Multi Reaction Monitoring
- Direkte Thermodesorption mit Zurückgewinnung
- SPME
- Headspace
Ansprechpartner: Dr. Alexander Weinhold
Die Forschungsaktivitäten im Molekular-Labor konzentrieren sich auf das entschlüsseln von molekularen Mechanismen, welche die Interaktionen zwischen Pflanzen und ihrer biotischen und abiotischen Umgebung steuern. Das beinhaltet das Isolieren von Nukleinsäure und Proteinen, die Quantitätsbestimmung, Charakterisierung und Genexpression der verschiedensten Pflanzenarten.
Unsere Plattform umfasst ein Real-time PCR System (Biorad CFX 384/96 Touch) für Genexpressions-Analysen, ein Gel-Dokumentationssystem (QUANTUM Viber Lourmat), eine Sterilbank (Safe 2020), und ein PCR Kabinett.
Ansprechpartner: Rebekka Sontowski.
Gewächshaus
Im Gewächshaus des botanischen Gartens Leipzig besteht die Möglichkeit Pflanzen zu kultivieren, Insekten zu züchten sowie Experimente durchzuführen. Der bekannte botanische Garten ist gerade einmal 10 Minuten entfernt von den Labor- und Büroräumen des iDiv. Hier stehen uns zwei Versuchsflächen mit einer Größe von 96 qm und 25 qm zur Verfügung. Die Bedingungen im Gewächshaus wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Helligkeit, Tag- und Nachtrhythmus können hier, abhängig von der Jahreszeit, individuell verändert werden. Zusätzlich ist eine der Versuchsflächen mit einem Netz zum Schutz vor Blattläusen und anderen Schädlingen ausgestattet.
Innerhalb der Laborräume am iDiv befinden sich fünf Inkubatoren der Marke Percival, die für die Kultivierung von Bakterien, die Aufzucht von Insekten und das Keimen von Pflanzen genutzt werden können. Bedingungen, wie die Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Helligkeit und der Tag- und Nachtrhythmus können angepasst werden. Darüber hinaus ist das iDiv auch mit zwei Klimakammern der CLF PlantMaster Serie ausgestattet. Wie auch bei den Inkubatoren, besteht auch bei den Klimakammern die Möglichkeit, Einstellungen hinsichtlich der Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Helligkeit und des Tag- und Nachtrhythmus vorzunehmen. Eine, der gemeinsam genutzten Kammern, wurde zudem mit einem automatischen Bewässerungssystem versehen.
Ansprechpartner: Dr. Katharina Grosser
