Universität Göttingen

Forschergruppe der DFG 546

Analyse der systemischen Wirkung von Infektionen wurzelbürtiger Pilze auf ausgewählte Brassicaceen unter Berücksichtigung von multitrophen Interaktionen  mit Insekten und mikrobiellen Pathogenen


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VerticilliumAls primäre Produzenten organischen Materials stellen Pflanzen einen attraktiven Lebensraum für Mikroorganismen dar. Verschiedene Formen pilzlicher Strategien sind beschrieben, wie das Abtöten infizierter Zellen durch nekrotrophe Pilze, Ausnutzung von Ressourcen der lebenden Wirtszelle durch biotrophe Pathogene und symbiotisches Zusammenleben mit Vorteilen für beide Partner. Eine weitere Form der Interaktion zeigt der aus dem Boden stammende und das Vaskularsystem befallende Pilz Verticillium longisporum (VL). In diesem System verweilt der Pilz eine lange Zeit im Xylem der infizierten Pflanze ohne schwerwiegende Schäden zu verursachen. Normalerweise lassen sich in dieser Phase nur Wachstumsdepression und frühere Abreife beobachten. Konidiosporen, die mit dem Transpirationsstrom bis in den Sproß transportiert werden, führen letztendlich zur Verteilung der Infektion über die gesamte Pflanze. Bei Raps wird eine Infektion mit VL erst während des Reifeprozesses sichtbar und der Pilz verläßt die Gefäße und dringt in das Xylemparenchym sowie Mark und Parenchym des Stammes ein, um Mikrosklerotien zu bilden. Infektionen mit VL führen zu erheblichen Ernteeinbußen beim Raps, der sich in den gemäßigten Breiten zur bedeutendsten Öl-Pflanze entwickelt hat. Aufgrund der boomenden Biofuel Märkte wird die Bedeutung in Zukunft sicherlich noch zunehmen. Da es keine effektiven Fungizide oder resistente Kultivare gibt, könnte das Verstehen der Brassicaceen-VL Interaktion zu neuartigen Strategien zur Bekämpfung dieser als Rapswelke bekannten Erkrankung führen.
Die Verticillium-Forschergruppe, die aus 9 Partnern der Georg-August-Universität Göttingen besteht, hat VL als gemeinsames experimentelles System gewählt, um Fragen zu erforschen, wie Pflanzen fremde Organismen im Xylem erkennen und darauf reagieren, und wie sich Mikroorganismen an die Wachstumsbedingungen innerhalb der Pflanze anpassen. Die Interaktion wird mit Hilfe der unterschiedlichen Expertisen der beteiligen Labore erforscht, die auf den Gebieten der Biochemie, Zellbiologie, Molekulargenetik, Pflanzenphysiologie, Pflanzenpathologie und der Mikrobiologie arbeiten.

Die gemeinsamen Forschungsziele der Forschergruppe sind:
1.
Die Identifikation der Signale pflanzlichen und pilzlichen Ursprunges, die die Interaktion ausprägen.
2.
Die Aufklärung der pflanzlichen Antwort auf den Pilzbefall unter Berücksichtigung der Signal-Transduktions-Prozesse und der funktionellen Analyse der ausgelösten Reaktionen. 
3.
Die Aufklärung der pilzlichen Anpassung an den Lebensraum Pflanze unter Berücksichtigung der Signal-Transduktions-Prozesse sowie der Auswirkungen der ausgelösten Reaktionen auf seine Pathogenität.

Informationen zu den beteiligten Arbeitsgruppen und deren Projekten finden Sie, indem Sie die Namen der links aufgelisteten Projektleiter anklicken.

Liste der Teilprojekte


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