Ziel der vorliegenden Arbeit war die Untersuchung von Mechanismen, die an der Na+-Akkumulation in der Halophyte Mesembryanthemum crystallinum L. während der NaCl induzierten Umstellung von C3-Photosynthese zum Crassulaceen-Säure-Metabolismus (CAM). Unter hoher Salzbelastung reichert M. crystallinum große Mengen an Na+ in den Blättern an. Um den Mechanismus der Na+-Akkumulation während der Salzanpassung zu verstehen wurden Na+/H+-Antiporter aus Blättern von M. crystallinum mittels RACE PCR kloniert. Die in silico Analyse der fünf klonierten Antiporter erlaubte die Zuordnung der Transportproteine zu drei verschiedenen Proteinfamilien: McSOS1 gehört zur NhaP/SOS1-Familie; McNhaD ist ein Transporter der IT/NhaD-Familie; McNHX1 (vakuoläre Membranen, Klasse I), McNHX2 (endosomale Membranen, Klasse II) und McNHX3 (vakuoläre Membranen, Klasse I) gehören zur IC-NHE/NHX-Familie. McSOS1, McNhad und McNhx1 sind homolog zu den Na+/H+ Antiportern AtSOS1, AtNhx1-2 und AtNHD1 in Arabidopsis thaliana, die an der Plasmamembran, am Tonoplasten und an der plastidären Membran lokalisiert sind. Funktionale Komplementationsexperimente mit Saccaromyces cerevisiae zeigen, dass McSOS1 und McNhaD die Na+ Sensitivität der Hefemutante ena1-4 nha1 nhx1 komplementieren können. Von den drei klonierten Antiportern der IC-NHE/NHX Familie konnte nur McHX1 die Hygromycin B-Resistenz in der Hefemutante nhx1 wieder herstellen. Dies legt nahe, dass nur dieser Antiporter eine Funktion an der vakuolären Membran einnimmt. Real-time PCR Analysen zeigten, dass die Expression von McSOS1, McNhaD und McNHX1 unter Salzstress ansteigt. Dieser Anstieg war mit der Akkumulation von Salz in Blätter korreliert und deutet auf eine physiologische Rolle dieser Antiporter in der Na+-Kompartimentierung während der Anpassung an hohe Na+-Konzentrationen hin. Die Analyse der Salzakkumulation auf zellulärer Ebene zeigt eine hohe Salzkonzentration nicht nur in Vakuolen, sondern auch in Chloroplasten. Die hohe Na+-Konzentration in Chloroplasten und die Lokalisation des klonierten Antiporters McNhaD an einer der plastidären Membranen weißt auf einen bisher unbekannten Weg für den Na+-Export aus dem Cytosol hin. Das Zusammenspiel der Na+/H+ Antiporter an der Plasmamembran (McSOS1), am Tonoplasten (McNHX1) und an der Chloroplastenmembran (McNhaD) gewährleistet eine schnelle Na+-Detoxifizierung des Cytosols. | German |