Masterarbeit am Institut für Biologie I, AG Panstruga -
Molekulare Zellbiologie der Pflanzen:
Wechselwirkungen symbiontischer und parasitischer
Pflanze-Pilz-Interaktionen.
In der Natur stehen Pflanzen in Wechselwirkungen mit einer
Vielzahl von mikrobiellen Organismen – sowohl über, als auch unter
der Erde. Hierbei gehen sie Interaktionen verschiedenen Charakters
wie mutualistischer (zu gegenseitigem Nutzen) oder pathogener
(einseitiger Parasitismus) Art ein. Häufig existieren auf diese
Weise pathogene Beziehungen in direkter Nachbarschaft zu
symbiontischen an der gleichen Pflanze.
Es ist bekannt, dass sowohl die von Bakterien (Rhizobien)
eingegangene Wurzelknöllchen-, als auch die pilzliche
Mykorrhiza-Symbiose einen protektiven Einfluss gegenüber biotischen
Stressoren wie dem Befall durch Pathogene ausüben. Dies gilt jedoch
nur für die Resistenz gegenüber nekrotrophen Parasiten, die die
Pflanzenorgane zunächst töten um sich von ihnen zu ernähren. Kaum
erforscht ist jedoch die wechselseitige Beziehung mit anderen
ebenfalls biotrophen Organismen wie den Mehltaupilzen. Anders als
nekrotrophe Parasiten sind biotrophe Mikroben auf eine lebende
Pflanze als Wirt angewiesen um selbst gedeihen zu können. Die
Mechanismen, die biotrophe Pathogene anwenden um ihren
Pflanzen-Wirt zu besiedeln und sich von ihm zu ernähren
unterscheiden sich teilweise stark von denen anderer
Mikroorganismen. Gleiches gilt für die Resistenzmechanismen, die
Pflanzen gegenüber dieser unterschiedlichen Art von Gegnern
entwickelt haben.
Symbiontische Interaktionen in der Wurzel (arbuskuläre
Mykorrhiza, Knöllchensymbiose) und parasitische Interaktionen im
Blatt (z.B. Mehltau) finden parallel in der gleichen Pflanze statt.
(Modifiziert nach Jayaraman et al., 2012)
In dieser Masterarbeit soll die wechselseitige Beeinflussung
verschiedener biotropher Pilze unterschiedlichen Charakters
(Symbionten und Parasiten) analysiert werden. Hierbei soll der
Einfluss der symbiontischen arbuskulären Mykorrhiza-Interaktionen
auf die Resistenz der bedeutenden Agrarpflanze Erbse (Pisum
sativum) und der Modellleguminosen Medicago truncatula gegenüber
dem parasitären Mehltaupilz Erysiphe pisi mittels makro-,
mikroskopischer, molekularer und funktioneller Analyse untersucht
werden.
Als Methoden sollen konventionelle mikrobiologische und
botanische Techniken, verschiedene Färbeverfahren sowie makro- und
mikroskopische Auswertungen der Pflanzen-Mikroben-Interaktionen zum
Einsatz kommen. Als molekularbiologische Methoden werden neben DNA-
und RNA-Isolation mit anschließender quantitativer RT-PCR zur
Analyse der Genexpression auch klassische und/oder Gateway-basierte
Klonierung sowie die Erzeugung transgener Wurzeln durchgeführt.
Die Betreuung erfolgt durch Dr. Hannah Kuhn
([email protected]; Tel: 0421 8028130; Biologie Sammelbau
1, Raum 42A215). Die Arbeiten finden innerhalb der AG Panstruga
statt. Erstkorrektor wird Prof. Dr. Ralph Panstruga sein.
Wir freuen uns über interessierte und motivierte Studentinnen
und Studenten!
Hannah Kuhn
Masterarbeit
am
Institut
für
Biologie I, AG Panstruga
-
Molekulare Zellbiologie
der P
flanze
n
:
Wechselwirkungen
symbiontischer
und parasitischer
Pflanze
-
Pilz
-
Interaktionen
.
In der Natur stehen Pflanzen in Wechselwirkungen mit einer
Vielzahl von mikrobiellen Organismen
–
sowohl über, als auch unter der Erde. Hierbei gehen sie
Interaktionen verschiedenen Charakters wie
mutualistischer (zu gegenseitigem Nutzen) oder pathogener (
einseitiger Parasitismus) Art ein. Häufig
existieren auf diese Weise pathogene Beziehungen in direkter
Nachbarschaft zu symbiontischen an
der gleichen Pflanze.
Es ist bekannt, dass sowohl die von Bakterien (Rhizobien)
eingegangene Wurzelknöllchen
-
, als auch
die pilzliche Mykorrhiza
-
Symbiose einen protektiven Einfluss gegenüber biotischen
Stressoren wie
dem Befall durch Pathogene ausüben. Dies gilt jedoch nur für
die Resistenz gegenüber nekrotrophen
Parasiten, die die Pflanzenorgane zunächst töten um sich von
ihnen zu ernähren. Kaum erforscht ist
jedoch die wechselseitige Beziehung mit anderen ebenfalls
biotrophen Organismen wie den
Mehltaupilzen. Anders als nekrot
rophe Parasiten sind biotrophe Mikroben auf eine lebende
Pflanze
als Wirt angewiesen um selbst gedeihen zu können. Die
Mechanismen, die biotrophe Pathogene
anwenden um ihren Pflanzen
-
Wirt zu besiedeln und sich von ihm zu ernähren unterscheiden
sich
teilwei
se stark von denen anderer Mikroorganismen. Gleiches gilt für
die Resistenzmechanismen, die
Pflanzen gegenüber dieser unterschiedlichen Art von Gegnern
entwickelt haben.
Symbiontische Interaktionen in der Wurzel
(arbuskuläre Mykorrhiza, Knöllchensymbiose)
und parasitische Interaktionen im Blatt (z.B.
Mehltau) finden parallel in der gleichen Pflanze
statt. (Modifiziert nach Jayaraman
et al
., 2012)
Masterarbeit am Institut für Biologie I, AG Panstruga -
Molekulare Zellbiologie der Pflanzen:
Wechselwirkungen symbiontischer und parasitischer
Pflanze-Pilz-Interaktionen.
In der Natur stehen Pflanzen in Wechselwirkungen mit einer
Vielzahl von mikrobiellen Organismen –
sowohl über, als auch unter der Erde. Hierbei gehen sie
Interaktionen verschiedenen Charakters wie
mutualistischer (zu gegenseitigem Nutzen) oder pathogener
(einseitiger Parasitismus) Art ein. Häufig
existieren auf diese Weise pathogene Beziehungen in direkter
Nachbarschaft zu symbiontischen an
der gleichen Pflanze.
Es ist bekannt, dass sowohl die von Bakterien (Rhizobien)
eingegangene Wurzelknöllchen-, als auch
die pilzliche Mykorrhiza-Symbiose einen protektiven Einfluss
gegenüber biotischen Stressoren wie
dem Befall durch Pathogene ausüben. Dies gilt jedoch nur für die
Resistenz gegenüber nekrotrophen
Parasiten, die die Pflanzenorgane zunächst töten um sich von
ihnen zu ernähren. Kaum erforscht ist
jedoch die wechselseitige Beziehung mit anderen ebenfalls
biotrophen Organismen wie den
Mehltaupilzen. Anders als nekrotrophe Parasiten sind biotrophe
Mikroben auf eine lebende Pflanze
als Wirt angewiesen um selbst gedeihen zu können. Die
Mechanismen, die biotrophe Pathogene
anwenden um ihren Pflanzen-Wirt zu besiedeln und sich von ihm zu
ernähren unterscheiden sich
teilweise stark von denen anderer Mikroorganismen. Gleiches gilt
für die Resistenzmechanismen, die
Pflanzen gegenüber dieser unterschiedlichen Art von Gegnern
entwickelt haben.
Symbiontische Interaktionen in der Wurzel
(arbuskuläre Mykorrhiza, Knöllchensymbiose)
und parasitische Interaktionen im Blatt (z.B.
Mehltau) finden parallel in der gleichen Pflanze
statt. (Modifiziert nach Jayaraman et al., 2012)
