RWTH-Aachen Institute for Biology I · Web viewWechselwirkungen symbiontischer und parasitischer...
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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)