Molekulare Charakterisierung der Loci für Resistenz gegen Erysiphe necator (den Echten Mehltau) aus der Rebsorte "Regent" und ihrem Signalnetzwerk

• Antragstellerin: Professorin Dr. Eva Zyprian
• Fachliche Zuordnung: Pflanzenzüchtung, Pflanzenpathologie
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 241297859

Die Resistenz gegen den Echten Mehltau der Weinrebe in der Rebsorte Regent liegt auf Chromosom 15 am Genort Ren3. Dort wurden vier Kandidatengene identifiziert, die nun im Detail auf ihre Funktion zu untersuchen sind, um herauszufinden, welches davon für die Resistenz verantwortlich ist. Dazu wird die genaue Charakterisierung ihrer Transkripte (Bestimmung von Start und Ende, splicing Varianten) vorgenommen. Die kodierten Proteine werden nach Fusion mit GFP (Green Fluorescent Protein) auf ihre Lokalisation in der Zelle untersucht. Diese Experimente sind jeweils im inokulierten im Vergleich zum nicht-inokulierten Zustand der Pflanzen durchzuführen. Zudem wurde ein nah benachbarter Resistenzort Ren9 gefunden, dessen Sequenz auf die darin enthaltenten Gene analysiert werden muss. Diese sind im Anschluss ebenfalls bezüglich ihrer Funktion zu charakterisieren. Die bisher identifizierten Resistenzkandidatengene kodieren nach ihrer molekularen Struktur Rezeptoren für Signalmolküle des Echten Mehltaus (Effektoren). Die Erkennung des angreifenden Pathogens durch diese Rezeptoren vermittelt eine hypersensitive Reaktion (ein lokales Absterben befallener Zellen am Infektionsort) als Abwehrreaktion. Die molekulare Signaltransduktionskaskade und ihre Vernetzung bei der Regulation der verschiedenen Abwehrwege der Pflanze soll in einem RNA-Seq Experiment vergleichend zwischen einer anfälligen Rebsorte und Regent untersucht werden. Dabei wird ein Großteil der Transkripte aktiver Gene zu verschiedenen Zeitpunkten ohne, bzw. früh nach Inokulation mit Sporen des Echten Mehltaus erfasst. In dieser Regulation unterschiedlich aktive Gene sollen die vernetzten Signalwege aufklären. Sie werden zur Verbesserung der Selektion für dauerhafte Resistenz dienen, indem Schlüsselregulatoren identifiziert und mit molekularen Markern markiert in der Rebenzüchtung eingesetzt werden können.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen