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. B. Moerschbacher

Pektin als endogener Suppressor der hypersensitiven Resistenzreaktion.

Aktive Resistenzreaktionen von Pflanzen gegen potentielle Pathogene werden durch die molekulare Erkennung von mikrobiellen Oberflächenmolekülen durch die pflanzlichen Wirtszellen ausgelöst. Solche "Elicitoren" können jedoch i.d.R. sowohl aus virulenten als auch aus avirulenten Erregerstämmen isoliert werden, und sie sind i.d.R. sowohl in resistenten als auch in anfälligen Wirtspflanzen wirksam. Demgegenüber kommt es nur bei der Infektion einer resistenten Wirtspflanze durch ein avirulentes Pathogen tatsächlich zur Ausprägung der Resistenzreaktion. Es ist deshalb gefordert worden, daß das erfolgreiche Pathogen über einen "Suppressor" verfügen muß, der die Wirkung der Elicitoren aufhebt.

Wir konnten zeigen, daß Bruchstücke der pflanzlichen Zellwand solche Suppressoraktivität besitzen: Sie verringern die Wirkung der pilzlichen Elicitoren, und ihre Injektion in den Apoplasten genetisch resistenter Weizenblätter macht diese für den Pilz anfälliger. Unsere gegenwärtige Hypothese geht davon aus, daß der Rostpilz pektinabbauende Enzyme produziert, welche die pflanzliche Zellwand angreifen. Dabei freigesetzte Pektinbruchstücke wirken als "endogene Suppressoren", die die Induktion oder die Manifestation der hypersensitiven Reaktion verhindern. Mittels HF-Solvolyse haben wir die Pektine aus nahezu-isogenen, resistenten und anfälligen Weizenpflanzen isoliert, wobei das natürliche in muro Muster der Methylveresterung der Galakturonsäuren erhalten bleibt. Eine Analyse des Methylierungsgrades und -musters zeigte deutliche Unterschiede zwischen den beiden Weizenlinien: in den resistenten Pflanzen sind die Methylgruppen gleichmäßig über das Pektinmolekül verteilt, während sie in anfälligen Pflanzen blockweise auftreten. Wir prüfen z.Z. die Frage, ob diese blockweise Verteilung der Methylester für eine erhöhte Anfälligkeit des Pektins gegenüber den pilzlichen pektinabbauenden Enzymen verantworlich ist, wodurch eine erhöhte Suppressor-Freisetzung und somit eine verringerte Resistenzreaktion in den anfälligen Pflanzen erklärlich wäre.

Drittmittelgeber:

Deutsche Forschungsgemeinschaft im Rahmen des Schwerpunkts "Molekulare Phytopathologie"

Beteiligte Wissenschaftler:

Prof. Dr. B. Moerschbacher (Leiter), Dr. B. Graeßner, M. Mierau, U. Noll, Prof. Dr. A.J. Mort (Oklahoma State University, Stillwater, U.S.A.)