Komparative und explorative genetische und metabolische Analysen zu den Anforderungen an eine zellfreie Kultivierung der pflanzenpathogenen Phytoplasmen

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professorin Dr. Carmen Büttner; Professor Dr. Michael Kube
• Fachliche Zuordnung: Pflanzenzüchtung, Pflanzenpathologie
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 204307631

Im vorliegenden Projekt sollen erstmalig mit Hilfe der Bioinformatik die im Genom kodierten Abhängigkeiten ausgewählter Phytoplasmen an ein zellfreies Kulturmedium umfassend bestimmt werden und den Acholeplasmen gegenübergestellt werden. Diese innovative Strategie geht zunächst von den in axenischen Kulturen vorliegenden Acholeplasmen aus. Hierbei erfolgt eine Genomanalyse der bisher unveröffentlichten Genome von A. palmae und A. brassicae sowie des veröffentlichten Genoms von A. laidlawii. In einer komparativen Analyse wird die umfangreiche genetische Ausstattung dieser nächsten bekannten Verwandten den bisher veröffentlichten kondensierten Genomen der Phytoplasmen gegenüber gestellt. Die so konsequent neu aufgebaute Datenmatrix, die den Prozess der Genomkondensation und des hierin kodierten Stoffwechsels effektiv erfasst, soll dann mit Hilfe von Draftsequenzen von noch nicht analysierten Subgruppen der Phytoplasmen erweitert werden. Die zur Zeit vorliegenden Daten ermöglichen lediglich fragmenthafte Einblicke in die Diversität und die damit verbundene genetische Ausstattung. Unsere gewählte moderne Vorgehensweise ermöglicht in kurzer Zeit einen differenzierten Einblick in die Vielfalt und Spezialisierung der Phytoplasmen. Unterschiede, Gemeinsamkeiten und Defizite in der heterogenen Ausstattung unterschiedlicher Subgruppen werden so zielgerichtet mit bioinformatischen Methoden analysiert. Die Resultate ermöglichen das Ableiten allgemeiner sowie stammspezifischer Abhängigkeiten bzw. Anforderungen der Phytoplasmen an Pflanze und Vektor ebenso wie an ein Kulturmedium. Im Rahmen des Projektes können so vorhandene Kulturmedien abgeändert, die Anforderungen differenziert berücksichtigt und der Fortschritt im Experiment validiert werden. Ziel ist es, die gewonnenen Erkenntnisse für eine Anreicherungskultur oder axenische Kultur zu nutzen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen