Forschungsbericht 1995-96
	Institut für Biochemie und Biotechnologie der Pflanzen Hindenburgplatz 55 48149 Münster Tel. (0251) 83 - 2 47 91 Fax (0251) 83 - 2 83 71 Geschf. Direktor: Prof. Dr. W. Barz

Forschungsschwerpunkte 1995 - 1996 Fachbereich 18 - Biologie Institut für Biochemie und Biotechnologie der Pflanzen Arbeitsbereich Prof. Dr. W. Barz

Untersuchungen zur Interaktion der Kichererbse mit dem Pilz Ascochyta rabiei

In einem seit mehreren Jahren verfolgten Forschungsprojekt werden bei der für semiaride Gebiete der Erde wichtigen Kulturpflanze Kichererbse (Cicer arietinum L.; Leguminosae) antimikrobielle Abwehrreaktionen und Resistenzmechanismen biochemisch und molekularbiologisch untersucht. Bei dem Schadpilz Ascochyta rabiei (Auslöser einer sehr weitverbreiteten Blattfleckenkrankheit) interessieren vorrangig Pathogenitäts- und Virulenzmechanismen bei der Interaktion mit der Wirtspflanze. Genetisch definierte Genotypen der Pflanze und entsprechende heterotrophe, photomixotrophe und photoautotrophe Zellsuspensionskulturen werden für die Untersuchungen verwendet.

Als Abwehrreaktionen der Pflanze wurden die induzierte Bildung von Pterocarpan Phytoalexinen, von ß-1, 3-Glukanasen, Chitinasen, Thaumatin-ähnlichen Proteinen sowie die peroxidative Vernetzung von Zellwandproteinen mit Einlagerung von Phenolen besonders eingehend bearbeitet. Zahlreiche Gene für wichtige Proteine wurden kloniert. Als besonders rasch ablaufende Reaktion der pflanzlichen Zellen wurde die Bildung reaktiver Sauerstoffspezies gemessen sowie die sich daran anschließende Signaltransduktionskette für die Aktivierung von Genen.

Für die Interaktion wichtige Eigenschaften des phytopathogenen Pilzes sind induzierbare Hydrolasen (Cutinase, Pektinasen, Glykohydrolasen), die Fähigkeit zum Abbau der pflanzlichen Phytoalexine, die Bildung von phytotoxischen Sekundärstoffen und die Bildung verschiedener Elicitoren. Molekulare Experimente zur Ausschaltung von Genen des Pilzes erlaubten die Bestimmung der Funktion bestimmter Enzyme des Pilzes. Transformation des Pathogens mit einem Reportergen konnte genutzt werden, um das Ausbreitungsverhalten des Pilzes in der Pflanze zu messen.

Drittmittelgeber:

Deutsche Forschungsgemeinschaft im Rahmen des Schwerpunktprogramms "Molekulare Phytopathologie"

Beteiligte Wissenschaftler:

Prof. Dr. W. Barz (Leiter), G. Benning, R. Bruns, C. Fischer, T. Hagedorn, G. Hanselle, T. Hanselle, F. Hein, U. Küsters, C. Linkert, O. Otte, A. Pachten, C. Schwenger-Erger, Dr. K. Tiemann, J. Wiekowski

Kooperationen:

Veröffentlichungen:

Benning, G., W. Barz: Accumulation and Biosynthesis of Solanapyrone Phytotoxins by Ascochyta rabiei, Z. Naturforsch. 50c, 181-185 (1995)

Barz, W., T. Hanselle, O. Otte: Biochemical aspects of Cicer arietinum and Ascochyta rabiei interaction, Züchtungsforschung. Berichte aus der Bundesanstalt für Züchtungsforschung an Kulturpflanzen, 1. Jahrgang, Heft 2, 1995, p. 288-291 (1995)

Köhler, G., C. Linkert, W. Barz: Infection studies of Cicer arietinum (L.) with GUS-(E. coli ß-glucuronidase) transformed Ascochyta rabiei strains, J. Phytopathol. 143, 589-595 (1995)

Fischer, C., A. Porta-Puglia, W. Barz: RAPD analysis of pathogenic variability in Ascochyta rabiei, J. Phytopathol. 143, 601-607 (1995)

Otte, O., W. Barz: The elicitor-induced oxidative burst in cultured chickpea cells drives the rapid insolubilization of two cell wall structural proteins, Planta 200, 238-246 (1996)

Vogelsang, R., W. Barz: Cloning of a class III acidic chitinase from chickpea, Plant Physiol. 103, 297-298 (1993)