Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Universeller Resistenzmechanismus bei Pflanzen entdeckt

29.05.2006
Kölner Max-Planck-Forscher entdecken Anlagen für eine natürliche Mehltauresistenz bei der Modellpflanze Arabidopsis

Pflanzen haben ein natürliches Abwehrsystem, mit dem sie sich vor Krankheitserregern wie Pilzen, Bakterien oder Viren schützen können. Ein besonders wirksamer Resistenzmechanismus gegen den Mehltaupilz ist seit langem bei Gerstepflanzen bekannt. Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Züchtungsforschung in Köln haben gemeinsam mit Kollegen aus den USA entdeckt, dass diese so genannte mlo-Resistenz auch bei anderen Pflanzenarten funktioniert (Nature Genetics, 28. Mai 2006). Damit sollte es in Zukunft prinzipiell möglich sein, Ernteschäden durch Mehltau gezielter und mit weniger Chemie zu bekämpfen.


Der echte Gräser-Mehltau, Blumeria graminis f.sp. hordei, ist ein Pilz, der Gersteblätter schädigt. Die abgebildete Gerstepflanze (links) ist anfällig für den Pilz. Es bilden sich viele weiße Mehltau-Kolonien. Auch auf der Modellpflanze Arabidopsis thaliana (einzelne Blätter auf der rechten Seite) kann der Mehltaupilz unter normalen Umständen gut wachsen. Der Befall ist als weiße Puderschicht gut sichtbar (rechtes Blatt). Die Kölner Forscher fanden jedoch eine Arabidopsis-Mutante (linkes Blatt), die nach dem gleichen Prinzip wie die Gerste eine effiziente Resistenz ausbilden kann. Bild: Max-Planck-Institut für Züchtungsforschung/ Kalda, Panstruga

Trotz intensiver Pflanzenschutzmaßnahmen gehen etwa 30% der Welternte durch Pflanzenkrankheiten verloren. Immense Ernteverluste werden jährlich unter anderem durch den Mehltaupilz verursacht. In Gerste sind seit etwa 60 Jahren die so genannten mlo-Mutanten bekannt, die alle Versuche des Mehltaupilzes, diese Getreidepflanzen zu befallen, in einem sehr frühen Stadium hocheffizient blockieren. In der Landwirtschaft wird die mlo-bedingte Mehltauresistenz in Gerste bereits seit 25 Jahren intensiv genutzt. In Mitteleuropa haben ca. 50% der derzeit angebauten Gerste-Kultivare diese Form der Resistenz. Trotzdem war bis vor kurzem keine weitere Pflanzenspezies mit einer ähnlich effektiven Immunität gegenüber Mehltau bekannt. Man nahm daher an, dass die mlo-Resistenz ein Gerste-spezifisches Phänomen ist. Die Besonderheit der mlo-Resistenz ist, dass sie nicht durch die Anwesenheit eines Resistenzproteins, sondern durch die Abwesenheit eines Proteins hervorgerufen wird, das vermutlich von dem Pilzerreger als Eintrittspforte genutzt wird.

Genetische Studien mit der Modellpflanze Arabidopsis thaliana, einer im Gegensatz zur einkeimblättrigen Gerste zweikeimblättrigen Pflanze, enthüllten jedoch kürzlich, dass auch die Ackerschmalwand die Anlagen für eine natürliche Mehltauresistenz besitzt. Allerdings muss in Arabidopsis gleich die Bildung von drei Mlo-Proteinen ausfallen, um vollen Schutz gegenüber dem Pathogen zu gewährleisten. Dieses auch als "genetische Redundanz" bezeichnete Phänomen erklärt möglicherweise, warum mlo-Resistenz bislang noch nicht in mehr Pflanzenarten gefunden wurde.

Die Tatsache, dass die durch den Wegfall des Mlo-Proteins bedingte Immunität sowohl in einkeimblättrigen Pflanzen (Gerste) als auch in zweikeimblättrigen Pflanzen (Arabidopsis) funktioniert, deutet darauf hin, dass der Pathogenesemechanismus der entsprechenden Mehltaupilze mindestens seit der phylogenetischen Aufspaltung von ein- und zweikeimblättrigen Pflanzen (vor ca. 200 Millionen Jahren) konserviert ist. Dieser Befund zeigt ferner, dass es prinzipiell möglich sein sollte, mlo-resistente Mutanten in jeder höheren Pflanzenspezies zu erzeugen. Vor dem Hintergrund von ca. 500 weltweit verbreiteten Mehltauarten und der hohen agronomischen Relevanz dieser Pathogene ist dies eine äußerst wichtige Erkenntnis.

[CV/RP]

Originalveröffentlichung:

Chiara Consonni, Matthew E Humphry, H Andreas Hartmann, Maren Livaja, Jo¨rg Durner, Lore Westphal, John Vogel, Volker Lipka, Birgit Kemmerling, Paul Schulze-Lefert, Shauna C Somerville & Ralph Panstruga

Conserved requirement for a plant host cell protein in powdery mildew pathogenesis.

Nature Genetics Advance Online Publication, 28. Mai 2006

Dr. Andreas Trepte | Max-Planck-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.mpg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Zebras: Immer der Erinnerung nach
24.05.2017 | Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseen

nachricht Wichtiges Regulator-Gen für die Bildung der Herzklappen entdeckt
24.05.2017 | Universität Basel

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Orientierungslauf im Mikrokosmos

Physiker der Universität Würzburg können auf Knopfdruck einzelne Lichtteilchen erzeugen, die einander ähneln wie ein Ei dem anderen. Zwei neue Studien zeigen nun, welches Potenzial diese Methode hat.

Der Quantencomputer beflügelt seit Jahrzehnten die Phantasie der Wissenschaftler: Er beruht auf grundlegend anderen Phänomenen als ein herkömmlicher Rechner....

Im Focus: A quantum walk of photons

Physicists from the University of Würzburg are capable of generating identical looking single light particles at the push of a button. Two new studies now demonstrate the potential this method holds.

The quantum computer has fuelled the imagination of scientists for decades: It is based on fundamentally different phenomena than a conventional computer....

Im Focus: Tumult im trägen Elektronen-Dasein

Ein internationales Team von Physikern hat erstmals das Streuverhalten von Elektronen in einem nichtleitenden Material direkt beobachtet. Ihre Erkenntnisse könnten der Strahlungsmedizin zu Gute kommen.

Elektronen in nichtleitenden Materialien könnte man Trägheit nachsagen. In der Regel bleiben sie an ihren Plätzen, tief im Inneren eines solchen Atomverbunds....

Im Focus: Turmoil in sluggish electrons’ existence

An international team of physicists has monitored the scattering behaviour of electrons in a non-conducting material in real-time. Their insights could be beneficial for radiotherapy.

We can refer to electrons in non-conducting materials as ‘sluggish’. Typically, they remain fixed in a location, deep inside an atomic composite. It is hence...

Im Focus: Hauchdünne magnetische Materialien für zukünftige Quantentechnologien entwickelt

Zweidimensionale magnetische Strukturen gelten als vielversprechendes Material für neuartige Datenspeicher, da sich die magnetischen Eigenschaften einzelner Molekülen untersuchen und verändern lassen. Forscher haben nun erstmals einen hauchdünnen Ferrimagneten hergestellt, bei dem sich Moleküle mit verschiedenen magnetischen Zentren auf einer Goldfläche selbst zu einem Schachbrettmuster anordnen. Dies berichten Wissenschaftler des Swiss Nanoscience Institutes der Universität Basel und des Paul Scherrer Institutes in der Wissenschaftszeitschrift «Nature Communications».

Ferrimagneten besitzen zwei magnetische Zentren, deren Magnetismus verschieden stark ist und in entgegengesetzte Richtungen zeigt. Zweidimensionale, quasi...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Meeresschutz im Fokus: Das IASS auf der UN-Ozean-Konferenz in New York vom 5.-9. Juni

24.05.2017 | Veranstaltungen

Diabetes Kongress in Hamburg beginnt heute: Rund 6000 Teilnehmer werden erwartet

24.05.2017 | Veranstaltungen

Wissensbuffet: „All you can eat – and learn”

24.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Hochspannung für den Teilchenbeschleuniger der Zukunft

24.05.2017 | Physik Astronomie

3D-Graphen: Experiment an BESSY II zeigt, dass optische Eigenschaften einstellbar sind

24.05.2017 | Physik Astronomie

Optisches Messverfahren für Zellanalysen in Echtzeit - Ulmer Physiker auf der Messe "Sensor+Test"

24.05.2017 | Messenachrichten