Frühe molekulare Mechanismen der Resistenzinduktion gegenüber Aphanomyces euteiches (Oomycota) durch symbiotische Mikroorganismen in Medicago truncatula

• Applicant: Privatdozent Dr. Frank Colditz
• Subject Area: Organismic Interactions, Chemical Ecology and Microbiomes of Plant Systems
• Term: from 2006 to 2009
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 23917645

Für pflanzliche Interaktionen mit symbiotischen Mikroorganismen ist beschrieben, dass neben dem direkten Nutzen aus der Symbiose (z.B. der biologischen Stickstofffixierung durch Rhizobien), ein ¿bioprotektiver Effekt¿ für die Pflanze gegenüber einer Pathogeneinwirkung resultiert, d.h. eine Hemmung einer phytopathogenen Kolonisierung. Ursächlich für diesen Effekt wird neben einem verbesserten Ernährungsstatus der Pflanze auch eine auf molekularer Ebene ausgeprägte (systemische) Resistenz in Form einer gesteigerten Synthese sekundärer Pflanzenmetabolite, abwehrspezifischer Proteine sowie einer erhöhten Sensitivität gegenüber von den Pathogenen abgesonderten extrazellulären Komponenten (Elicitoren) angeführt. Der vorliegende Antrag sieht eine Charakterisierung initialer molekularer Signale vor, die in symbiotischen Interaktionen der Modellpflanze Medicago truncatula mit dem Mykorrhizapilz Glomus intraradices sowie mit Sinorhizobium meliloti-Stämmen eine Resistenz gegenüber dem phytopathogenen Oomyceten Aphanomyces euteiches vermitteln. A. euteiches induziert bei wirtschaftlich bedeutenden Leguminosen eine Wurzelfäule (¿Aphanomyces root rot¿). Ziel der Arbeiten ist es, mittels komparativer Expressionsanalysen (Proteom-, Microarray-Analysen) innerhalb der Einzelinteraktionen der beiden Mikrosymbiosen zu M. truncatula einen gemeinsamen Satz früh induzierter pflanzlicher Gene und Genprodukte zu identifizieren und zu charakterisieren, die putativ an einer Resistenzausprägung beteiligt sein könnten. Ihr resistenzinduzierender Effekt soll in Mischinteraktionen zwischen den Mikrosymbionten und dem pathogenen Oomyceten verifiziert werden.

• DFG Programme: Research Grants