Die pflanzliche Epidermis ist von grundlegender Bedeutung für die Wirts- und Nichtwirts-Abwehr einer großen Anzahl von Pilzkrankheiten, einschließlich des Gerstenmehltaus, der durch Blumeria graminis (DC.) E.O. Speer f.sp. hordei verursacht wird. Um die Mecha-nismen in der Epidermis, die letzlich zu Anfälligkeit oder dauerhafter Resistenz führen, besser zu verstehen, wurde das Transkriptom der isogenen Linien Ingrid Mlo (anfällig) und Ingrid BC mlo5 (resistent) charakterisiert. Ein cDNA-Array, der mit 3.136 Genen die mRNA-Population der Epidermis mehltaugestresster resistenter Gerste (Ingrid BC mlo5) repräsentiert, wurde erstellt und mit cDNA-Sonden aus inokulierter und nichtinokulierter Sprossepidermis beider isogener Linien hybridisiert. 233 differentiell exprimierte Gene wurden bei dem Vergleich von Kontrolle und inokulierter Epidermis gefunden, von denen 26 Gene pilzlichen Ursprungs waren. Die pflanzlichen Gene des Kandidatengensets wurden bevorzugt in der Epidermis reguliert, wie aus split-sample Experimenten hervorging. Transkripte der meisten abwehrkorrelierten Gene akkumulierten in Anwesenheit des mlo5 Resistenzgenes stärker als in der anfälligen Interaktion. Dies deutet darauf hin, das die mlo-vermittelte Resistenz auf einem komplexen Abwehrmechanismus beruht. Möglicherweise lässt sich damit auch die Dauerhaftigkeit der mlo-vermittelten Resistenz im Feld erklären. Das ermittelte Kanditatengenset von in der Epidermis exprimierten Genen stellt eine wertvolle Ressource für nachfolgende Studien von Abwehrmechanismen der Pflanze im Allgemeinen und für die Untersuchung der molekularen Mechanismen der mlo-vermittelten-Resistenz im Speziellen dar. Das gesamte Kandidatengenset wurde in einem systematischen TIGS-Screening (Transient Induced Gene Silencing) getestet, wobei ein Gen gefunden wurde, welches die Resistenz der vollständig resistenten Gerstenlinie Ingrid BC mlo5 durchbricht. Hierbei handelt es sich um das am Vesikeltransport beteiligte t-SNARE-Protein HvSNAP34. In ersten weiterführenden Exprimenten wurden einzelne in mlo5 stärker exprimierte Kandidatengene auf ihre mögliche Funktion im Resistenzmechanismus untersucht. Die Glutamat-Decarboxylase als Schlüsselenzym der GABA-Synthese ist ein solches Kandi-datengen. GABA-Konzentrationen wurden gemessen und Resistenzinduktionsexperimente durchgeführt. Die Daten deuten darauf hin, dass GABA möglicherweise eine Rolle bei der anaplerotischen Reaktion, nicht aber bei der Signaltransduktion in der Zelle, spielt.
|