Cytological, molecular and biochemical characterization and functional analysis of redox-determinants mediating compatible interaction of mycorrhiza-fungi with agronomically relevant monocotyledonous plants

• Applicant: Professor Dr. Karl-Heinz Kogel
• Subject Area: Plant Breeding and Plant Pathology
• Term: from 2000 to 2003
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5286450

Die Beteiligung von "Reaktiven Sauerstoffintermediaten" (ROI) wie H2O2, O2 und NO am Interaktionsgeschehen in Wirt-Parasit Systemen steht heute außer Frage. Für ROI wurden unterschiedliche Funktionsebenen beschrieben: ROI als (i) Substrate in induzierten Abwehrreaktionen (cross-linking), als (ii) Agenzien mit direkter biozider Wirkung und als (iii) Signalmoleküle bei der Auslösung oder Unterdrückung von programmiertem Zelltod (PCD). Es soll hier geprüft werden, welche Rolle diese Moleküle im eusymbiotischen System spielen. Es wird erwartet, daß die Untersuchungen wichtige Aufschlüsse über die allgemeine Bedeutung reaktiver Sauerstoffintermediate für die Eusymbiose und/oder Dyssymbiose geben. Darüber hinaus kann mit diesem Ansatz die Funktion der ROI beim Aufbau eines verbesserten Abwehrstatus von mykorrhizierten Wurzeln gegenüber wurzelbürtigen Schaderregern beleuchtet werden.In dem eusymbiotischen System arbuskuläre Mykorrhiza (AM) - Pflanzenwurzel (Schwerpunkt Gerste und Mais) soll die Funktion von ROI als Determinanten einer erfolgreichen Besiedlung analysiert werden. In einer ersten Projektphase wird die Bildung von ROI in mit AM-Pilzen interagierenden Zellen von Pflanzenwurzeln kinetisch aufgenommen. Auf dieser Basis soll die ROI Bildung im Zusammenhang mit einer Infektion der Wurzel durch wurzelbürtige Schaderreger unter dem Einfluß von AM-Pilzen untersucht werden.Die Aktivierung ROI-bildender und supprimierender Genprodukte wird mit molekularbiologischen und biochemischen Methoden erfaßt. Im 3. Projektjahr sollen Genkonstrukte mit Genen für ROI-generierende Enzyme und Regulatoren des PCD sowie für ROI-supprimierende Systeme (sense- und antisense-Konstrukte) in transientem Transformationsassay auf ihre Funktion bei der Etablierung der AM-Pilze und der wurzelbürtigen Pathogene geprüft werden.

• DFG Programme: Research Grants