FORTE

Projektbeschreibung

Die Interaktion des mutualistischen Wurzelendophyten Piriformospora indica mit Getreidearten wie Gerste oder Mais ist gut beschrieben. Die Kolonisierung der Wurzeln mit Piriformospora indica geht in allen bislang beschriebenen Interaktionen mit einer Stimulation des vegetativen bzw. reproduktiven Wachstums einher; bei einigen Wirtspflanzen bewirkt die Besiedelung mit Piriformospora indica darüberhinaus eine Resistenzinduktion gegenüber pilzlichen Wurzel- und Blattpathogenen.

Eine gründliche funktionelle Analyse der durch Piriformospora indica vermittelten förderlichen Effekte in Getreiden wird dadurch erschwert, dass transgene Linien nur durch zeitaufwendige und komplizierte Verfahren erzeugt werden können. Im Gegensatz dazu stehen für die Modellpflanze Arabidopsis thaliana eine Fülle von (molekular)genetischen Resourcen zur Verfügung, die es erleichtern die Bedeutung einzelner Genprodukte für die Interaktion als auch für die induzierte Stresstoleranz zu untersuchen. Die Kolonisierung von Arabidopsiswurzeln mit Piriformospora indica bewirkt ebenfalls (I) eine Erhöhung der vegetativen Biomasse und (II) steigert die Resistenz gegenüber Blattinfektionen mit biotrophen Pilzen wie dem Echten Mehltau.

Im Rahmen des geförderten Projektes werden gezielt Mutanten verschiedener Phytohormonsignalwege und der pflanzlichen Verteidigungsantwort daraufhin untersucht, welche Gene notwendig sind um die durch Piriformospora indica vermittelte (I) Erhöhung an Biomasse und die (II) Resistenzinduktion gegenüber Mehltau zu erzielen. Über vergleichende Transkriptomanalysen von nicht-responsiven Mutanten und Wildtyp-Pflanzen nach Piriformospora indica-Besiedlung beabsichtigen wir Gene identifizieren zu können, denen eine wichtige Rolle bei der Steuerung des Wachstums und der Abwehrantwort zukommt.

Ausserdem streben wir über die Untersuchung von Metabolitprofilen von Kulturüberständen verschieden konditionierter P. indica-Anzuchten an, diffusible Botenstoffe zu identifizieren und die molekularen Effekte dieser Substanzen in der Pflanze zu charakterisieren.

Partner

Dr. Lars Voll
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
Lehrstuhl für Biochemie
Staudtstr. 5
91058 Erlangen
lvoll@biologie.uni-erlangen.de
Tel: 09131 85 25238

Dr. Gregor Langen
Justus-Liebig-Universität Gießen
Institut für Phytopathologie und Angewandte Zoologie
Heinrich-Buff-Ring 26-30
35392 Gießen
gregor.langen@agrar.uni-giessen.de
Tel: 0641 9937493

Prof. Dr. Dierk Scheel
Leibniz-Institut für Pflanzenbiochemie
Abteilung Stress- und Entwicklungsbiologie
Weinberg 3
06120 Halle
dscheel@ipb-halle.de
Tel: 0345 5582 1400