Analysis of Verticillium longisporum-induced gene expression in Arabidopsis thaliana
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Verticillium longisporum ist ein bodenbürtiges vaskuläres Pathogen, das reduziertes Sprosswachstum und frühe Seneszenz in Arabidopsis thaliana auslösen kann. In diesem Forschungsvorhaben haben wir entdeckt, dass die Krankheitssymptome der JA- Rezeptormutante coi1 weniger ausgeprägt werden als im Wildtyp. Die Anzahl der Pflanzen mit Mikrosklerotien, die erst auf totem Material sichtbar werden, ist deutlich geringer bei Infektion des coi1 Genotyps. Dies scheint jedoch nicht auf eine schwächere Penetration der Wurzel zurückzuführen zu sein, sondern eher auf eine schlechtere Kolonisierung der oberirdischen Bereiche der Pflanze nach 12 bis 15 Tagen nach Infektion. Allerdings verhielt sich die JA Biosynthese Mutante dde2-2 nicht so wie die JA Rezeptor Mutante, sondern entwickelt wildtypische Befallssymptome. Markergene für die JA-abhängige Abwehr waren im Wildtyp, nicht aber in der JA Biosynthese Mutante induziert. Daraus kann geschlossen werden, dass der Pilz keine JA-ähnlichen Komponenten mitbringt, die die bekannte COI1 Funktion aktiviert. Propfungsexperimente zeigten, dass die neue COI1 Funktion in Wurzeln wirksam ist. Wie schon für Fusarium oxysporum beschrieben, scheint es eine COI1 Funktion in der Wurzel zu geben, die krankheitsfördernde Prozesse im Spross fördert. Dazu könnten sowohl die Umstrukturierungen im Leitgewebe gehören als auch die vorzeitige Seneszenz. Mikroarrayanalysen haben 1219 Gene identifiziert, die im Wildtyp nach Verticillium Befall aktiviert werden. Viele diese Gene werden auch nach Infektion mit biotrophen Pathogenen über den SA Weg induziert. Allerdings zeigen Mutanten in der SA Synthese bzw. Akkumulation keine erhöhte Suszeptibilität.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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(2008) Verticillium longisporum-induced gene expression in Arabidopsis thaliana. 99 S.
Hella Tappe
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(2012) The vascular pathogen Verticillium longisporum requires a jasmonic acid-independent COI1 function in roots to elicit disease symptoms in Arabidopsis thaliana shoots. Plant Phys.
Ralhan A, Schöttle S, Thurow, C, Iven T, Feußner I, Polle A, Gatz C
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(2012) Verticillium longisporum infection affects the leaf apoplastic proteome, metabolome and cell wall properties in Arabidopsis thaliana. Plos One 2e31435
Floerl S, Majcherczyk A, Possienke M, Feussner K, Tappe H, Gatz C, Feussner I, Kües U, Polle A
