Auflösung von CrRLK1L Signalwegen zur Regulation von Krankheitsanfälligkeit und Resistenz gegen Mehltau

• Antragsteller: Professor Dr. Martin Stegmann
• Fachliche Zuordnung: Organismische Interaktionen, chemische Ökologie und Mikrobiome pflanzlicher Systeme ; Pflanzenphysiologie
• Förderung: Förderung von 2021 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 465669230

CATHARANTHUS ROSEUS RECEPTOR-LIKE KINASE 1-LIKE (CrRLK1L) Proteine sind wichtige Rezeptoren und kontrollieren diverse physiologische Prozesse der Pflanze. Die CrRLK1L FERONIA (FER) spielt, zusammen mit ihren RAPID ALKALINISATION FACTOR (RALF) Peptidliganden, eine zentrale Rolle in der Regulation des pflanzlichen Wachstums, deren Entwicklung, als auch Immunantworten. FER ist ein positiver Regulator der “Pattern-triggered Immuity” (PTI) und wichtig fϋr die Abwehr bakterieller Krankheitserreger. FER entfaltet dabei seine Wirkung als RALF-reguliertes Gerϋst zur Bildung funktionaler Liganden-induzierter Immunrezeptorkomplexe. Im Gegensatz dazu fungiert FER als Suszeptibilitätsfaktor für Mehltauinfektionen. Die zugrunde liegenden molekularen Mechanismen sind dabei noch unbekannt. Wir zeigen nun, dass auch andere bekannte Komponenten des FER-Signalwegs die Kolonisation durch Mehltau beeinflussen. Dies deutet darauf hin, dass Mehltaupilze den FER Signalweg fϋr ihre eigenen Zwecke missbrauchen.Im Rahmen dieses Antrags wollen wir die mechanistische Grundlage der FER-vermittelten Mehltaususzepbibilität untersuchen und dabei Signalwege aufdecken, die die funktionelle Diversität von FER zur Kontrolle antibakterieller Resistenz bestimmen. THESEUS 1 (THE1) ist ein weiteres CrRLK1L Protein und nah verwandt mit FER, allerdings fungiert THE1 als Resistenzfaktor gegen Mehltau. Dies deutet darauf hin, dass das Repertoire verschiedener CrRLK1Ls positive wie negative Infektionsergebnisse mit Mehltau determinieren. Wir werden die funktionelle Diversität von Arabidopsis CrRLK1Ls erkunden, um damit die molekularen Mechanismen zur Vermittlung von Resistenz oder Suszeptibilität näher zu beleuchten. FER und verwandte CrRLK1Ls sind in allen Landpflanzen konserviert und haben wahrscheinlich ähnliche Funktionen in verschiedenen Spezies. Gerste hat sechs FER Homologe, was darauf hin deutet, dass FER in Gerste diversifizierte. Das schlägt die Hypothese vor, dass individuelle FER Homologe in Gerste spezifische Rollen des multifunktionalen Arabidopsis Proteins während verschiedener Pflanzen-Mikroben Interaktionen ϋbernehmen. Wir wollen diese funktionelle Diversität in der Gerste untersuchen um damit transferierbares Wissen fϋr zukünftige Nutzpflanzen-verbesserungsstrategien zu generieren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen