Die Blattstärke ist das primäre Endprodukt der Photosynthese und dient als zentraler Kohlenstoff- und Energiespeicher für die Pflanze. Am Ende einer normalen 8 h Nacht sind die Levels auf 5-10% abgesunken, bereits wenige Stunden später sind sie vollständig erschöpft. Da Pflanzen des Modellorganismus Arabidopsis thaliana mehrere Tage in völliger Dunkelheit überlebensfähig sind, müssen ihr alternative Energiequellen zur Verfügung stehen. Die Fettsäure-Beta-Oxidation wurde bis dato vor allem bezüglich ihrer physiologischen Relevanz während der Keimung untersucht. Daten und Kenntnisse zur Bedeutung dieses biochemischen Pathways im adulten Blattgewebe waren äußerst limitiert und beschäftigten sich vor allem mit der Produktion von Jasmonsäure als Reaktion auf Verwundungen. In der vorliegenden Arbeit wurde anhand von Beta-Oxidations-defizienten Mutanten Untersuchungen zu deren Überlebensfähigkeit in verlängerten Nachtperioden angestellt. Hierfür dienten vor allem pxa1 Mutanten als Studienobjekte. Der Genlokus PXA1 kodiert für einen peroxisomalen ABC-Transporter, dessen Verlust zu einer Inhibition der Fettsäure-Beta-Oxidation führt. Interessanteweise zeigten diese Mutanten nach bereits 36 h in Dunkelheit letale Schädigungen des Blattgewebes. Weitere Studien an Beta-Oxidations-defizienten Mutanten mit Defekten in anderen Loki bestätigten, dass die Blockade der Fettverbrennung ursächlich für das Auftreten des Dunkelphänotyps war. In detaillierten Metabolitanalysen konnte ein früher Anstau an Speicherlipiden aus Bestandteilen der Thylakoidmembranen, gefolgt von freien Fettsäuren gefunden werden. Die hierbei dominierende alpha-Linolensäure zeigte toxische Eigenschaften und bewirkte eine Organell- und Gewebeauflösung in den Mutanten. Begleitet wurde dies von einer massiven Freisetzung der Chlorophyllpigmente aus dem Photosystem II, sodass phototoxische Chlorophyll-Abbauprodukte anstauten und einen additiven, phototoxischen Phänotyp erzeugten. Durch Generierung von Doppelmutanten mit verschiedenen stärkefreien Linien konnte erstmals ein zeitlicher und physiologischer Zusammenhang zwischen Stärke- und Fettsäuremetabolismus gezeigt werden. Besagte stärkefreie, Beta-Oxidations-defiziente Doppelmutanten starben bereits nach 16 h Dunkelheit und waren bei Langtaganzucht zwergwüchsig. Aus den erhaltenen Daten wurde ein Modell entwickelt, demzufolge Pflanzen nach Ausschöpfung des Stärkepools, die notwendige Energie aus der Verbrennung von Fettsäure beziehen
