Fusarium-Elizitor-getriggerte Immunität in Modell- und Nutzpflanzen

• Antragsteller: Professor Dr. Ralph Hückelhoven
• Fachliche Zuordnung: Organismische Interaktionen, chemische Ökologie und Mikrobiome pflanzlicher Systeme ; Pflanzenzüchtung, Pflanzenpathologie
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 547682052

Das Verständnis der Wechselwirkungen zwischen Pflanzen und mikrobiellen Krankheitserregern ist von zentraler Bedeutung für das Management von Pflanzenkrankheiten auf dem Feld und für die Verbesserung von Kulturpflanzengenotypen. Es ist von zentraler wissenschaftlicher Bedeutung und hilft den künftigen Bedarf nachhaltig erzeugter Pflanzenprodukte zu decken. Fusarium-Arten gehören zu den aggressivsten pilzlichen Krankheitserregern, die Pflanzen infizieren, Ertragseinbußen verursachen und Mykotoxine produzieren, die für die Gesundheit von Mensch und Tier von Bedeutung sind. Wir haben daher Untersuchungen zur Anreicherung von Molekülen aus Fusarium-Arten durchgeführt, die in Pflanzen immunogen wirken, d. h. in Arabidopsis thaliana frühe kanonische Immunreaktionen auslösen (pattern-triggered immunity, PTI). Das Auffinden und die Anreicherung solcher Moleküle ermöglichte es uns, nach Arabidopsis-Mutanten mit reduzierten Immunreaktionen auf diese Auslöser zu suchen. Auf der Grundlage dieses Screenings identifizierten wir den Zelloberflächenrezeptor MIK2 als exzellenten Kandidaten für den direkten Peptidligandenrezeptor für neue Elicitorpeptide aus Pilzpathogenen, einschließlich Fusarium. Unser Ziel ist es nun, diesen Rezeptor in einen größeren genetischen und biologischen Zusammenhang zu stellen. Zu diesem Zweck klonieren wir MIK2 Orthologe aus Nutzpflanzen, um die Konservierung von MIK2 im Pflanzenreich zu verstehen und vergleichen sie mit der verwandten endogenen SCOOP-Peptid-Erkennungsfunktion, wir analysieren die zelluläre Natur der erhöhten Anfälligkeit von mik2-Funktionsverlustmutanten und identifizieren die authentischen Peptid-Elizitor-Moleküle von Fusarium spp. und anderen Pilzen. Ein gezielter knock-out des MIK2 Gens in Tomaten komplementiert diesen Ansatz.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen