Bestimmung von Funktion und Wirkungsweise des Hs1pro-1-Nematodenresistenzgens aus Beta procumbens

• Applicant: Professor Dr. Daguang Cai
• Subject Area: Plant Breeding and Plant Pathology
• Term: from 2001 to 2006
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5125848

Das Gen Hs1pro-1 aus der Wildrübenart Beta procumbens vermittelt Resistenz gegen den Rübenzystennematoden (Heterodera schachtii Schm.). Da Zuckerrüben schwer zu transformieren sind, und sie eine lange Generationszeit haben, werden resistente transgene Pflanzen erst in einigen Jahren zur Verfügung stehen. Im Rahmen des beantragten Projekts soll deshalb das Gen Hs1pro-1 in A.thaliana Pflanzen übertragen werden, um damit dessen Ausprägung und Vererbung in Pflanzen aufzuklären. In der ersten Phase des hier beantragten Projekts wurden bereits homozygote Hs1pro-1-transgene Arabidopsis Pflanzen erzeugt, die eine Resistenz gegen den Rübenzystennematoden besitzen. Diese Resistenz wird stabil und dominant über mehrere Generationen vererbt. Darüber hinaus wurden transgene Pflanzen mit einem Hs1/GFP-Fusionskonstrukt erzeugt und erste Hinweise auf eine Lokalisation des Hs1pro-1-Produkts am Plasmalemma erbracht. Im Rahmen des hier beantragten Projekts (Phase II) sollen die bereits erstellten Hs1pro-1-transgenen Arabidopsis Pflanzen zur näheren Aufklärung des Mechanismus der Hs1pro-1 vermittelten Resistenz eingesetzt werden. Vor allem sollen mit der DNA-Chip Methode Genexpressionsprofile erstellt werden, welche die Ausprägung der Hs1pro-1-Nematodenresistenz widerspiegeln. Mit dem "two-hybrid" System sollen weitere Gene isoliert werden, deren Genprodukte mit dem Hs1pro-1-Protein interagieren und an der Signaltransduktion beteiligt sind. Außerdem soll die Lokalisation und Regulation des Genprodukts an den bereits erstellten Hs1/GFP-trangenen Pflanzen auf zellulärer und molekularer Ebene, wie auch im Verlauf der Nematodeninfektion beschrieben werden. Da in A. thaliana auch andere Resistenzgene gegen Viren, Bakterien und Pilze untersucht werden, können Ergebnisse aus diesem Vorhaben zur Entschlüsselung der generellen Mechanismen von Wirt-Parasit-Interaktionen beitragen.

• DFG Programme: Research Grants