Zellwandbiosynthese in nematoden induzierten Synzytien
Abstract
Die wirtschaftlich wichtigen Zystennematoden befallen Pflanzen, indem sie als Infektionslarven in die Wurzeln eindringen und im Zentralzylinder prokambiale Zellen so modifizieren, dass sich ein Nährzellensystem bildet. Dieses dient den Tieren über den gesamten Entwicklungszeitraum als einzige Nahrungsquelle. Die betroffenen Zellen hypertrophieren und verschmelzen durch den lokalen Abbau von Zellwänden zu einem metabolisch hoch aktiven Syncytium. Während sich die äußere Wand des Syncytiums verdickt und zum Xylem hin oberflächenvergrößernde Protuberanzen bildet, erfolgt unter Steigerung des Turgordrucks eine massive Streckung und Ausdehnung des Zellsystems. Im vorliegenden Projekt wird die These aufgestellt, dass die Verdickung der Zellwand und die Bildung der Protuberanzen mit der Biosynthese von Zellwandmaterial einhergeht. Am Beispiel des Rübenzystennematoden Heterodera schachtii soll an der Modelllpflanze Arabidopsis thaliana untersucht werden, inwieweit die Veränderung der Zellwandzusammensetzung für die Bildung des Nährzellensystems und letztendlich für die Nematodenentwicklung essentiell ist. Die Untersuchungen verfolgen drei wesentliche Ansätze. Im ersten Ansatz werden mit Hilfe von bereits erstellten Affymetrix GeneChips aus Syncytien verschiedenen Entwicklungsstadiums Gene identifiziert, die in die Zellwandbiosynthese involviert sind. Diese Daten werden mit Hilfe von (qRT-PCR) und in situ RT-PCR validiert und weiter analysiert, um Aufschluss darüber zu erhalten, welche Substanzen wo synthetisiert werden. In einem zweiten Ansatz werden Zellwandkomponenten mit Hilfe spezifischer Antikörper analysiert. Im dritten Ansatz wird eine Sammlung von Arabidopsismutanten dazu verwendet, Gene zu identifizieren, die funktionell am Aufbau der Syncytienzellwände beteiligt sind. Die Ergebnisse der dargelegten Untersuchungen werden erheblich zu einer Verbesserung des Kenntnisstandes über die Mechanismen der Syncytienentwicklung beitragen. Letztlich bieten gezielte Eingriffe in die Zellwandbiosynthese auch eine viel versprechende Grundlage für die Entwicklung von resistenten Pflanzen, in denen die Nematodenentwicklung unterdrückt wird.
Zellwand Nematoden Pflanzenpathogene
Publikationen
Plant Cell Wall Signaling in the Interaction with Plant-Parasitic Nematodes
Autoren: Krzysztof Wieczorek & Georg J. Seifert Jahr: 2012
Originalbeitrag in Sammelwerk
Mitarbeiter*innen
Krzysztof Wieczorek
Priv.-Doz. Mag. Dr. Krzysztof Wieczorek
krzysztof.wieczorek@boku.ac.at
Tel: +43 1 47654-95306
Projektleiter*in
01.01.2009 - 31.12.2011