Mechanismus der Weitergabe und Eliminierung einer parasitären RNA in der männlichen Keimbahn anhand ökonomisch wichtiger Viroid-Spezies

• Antragsteller: Professor Dr. Gerhard Steger
• Fachliche Zuordnung: Bioinformatik und Theoretische Biologie ; Virologie ; Zell- und Entwicklungsbiologie der Pflanzen
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 391033695

Die haploide männliche Keimbahn höherer Pflanzen spielt eine entscheidende Rolle für Pflanzenfertilität und Ernteertrag durch die Erzeugung und Transport männlicher Keimzellen, doppelte Befruchtung, Samenproduktion und schließlich durch effektive Mechanismen zur Eliminierung parasitärer Nukleinsäure vom Pollen. Einige Viroide -- parasitäre, einzelsträngige, zirkuläre RNAs, die fähig sind dem normalen Silencing-Prozess zu entkommen -- können Pollen-übertragbar sein oder werden im sich entwickelnden Pollen eliminiert, was von der Kombination Pflanze-Pathogen abhängt. Zur Zeit ist keine Information über molekulare Wechselwirkungen von Viroiden im Pollen verfügbar; es kann aber angenommen werden, dass die Viroid-RNA spezifisch mit dem Entwicklungsmetabolismus des männlichen Gametophyten über kleine RNAs interagiert. Im Antrag werden wir die Infektion von Nicotiana tabacum als Pollen-Modellsystem mit einem Hopfen-Isolat des "Apple fruit crinkle Viroid" benutzen, um Transkriptions-, Degradom- und Proteom-Daten zu analysieren; dies wird zur Identifizierung des/der Mechanismen zur Übertragungsunterdrückung des Viroids und zur Viroid-Beseitigung an definierten Kontrollpunkten während der männlichen Keimbahn-Entwicklung führen.Das Hauptziel ist die Charakterisierung der Wechselwirkung parasitärer Viroid-RNA mit der Tabak-Gen-Expression während der Pollen-Entwicklung und die Identifizierung des natürlichen Mechanismus zur Viroid-Unterdrückung und -Eliminierung aus der männlichen Keimbahn.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Tschechische Republik
• Partnerorganisation: Czech Science Foundation
• Kooperationspartner: Dr. David Honys; Dr. Jaroslav Matousek