@phdthesis{Raacke2007,
  author    = {Raacke, Ines Christine},
  title     = {Wirkmechanismen von Hefe-Elicitoren sowie die Rolle von Jasmonaten in Pflanze-Pathogen-Interaktionen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-22255},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {Die Anwendung von Hefe (Saccharomyces cerevisiae) als Elicitor wurde bisher in Zellkulturen, ebenso in Sojabohne und Gerste beschrieben. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde eine m{\"o}gliche Elicitorwirkung von Hefe auf A. thaliana untersucht. Das Spr{\"u}hen mit autoklavierter B{\"a}ckerhefe f{\"u}hrte zu einem Anstieg des Phytoalexins Camalexin mit einem Maximum (54 nmol/g FG) am 5. Tag nach der Behandlung mit dem Elicitor. Bei nachfolgenden Infektionen am 5. Tag nach Hefebehandlung mit Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000 wurde eine Schutzwirkung detektiert, die beim Wildtyp Col-0 zu einer 3 bis 4fachen Verringerung des Bakterienwachstums im Vergleich zur Wasserbehandlung f{\"u}hrte. Die Schutzwirkung setzte mit dem 5. Tag nach Hefebehandlung ein und hielt bis einschließlich dem 11. Tag an. Ein Schutz gegen Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000 war auch systemisch in nicht mit Hefe behandelten Bl{\"a}ttern zu detektieren. Infektionen mit Botrytis cinerea 5 Tage nach Hefebehandlung f{\"u}hrten beim Wildtyp Col-0 zu Nekrosengr{\"o}ße, die nur 17 \% der Nekrosengr{\"o}ße der mit Wasser behandelten Kontrolle betrugen. Ver{\"a}nderungen in der Genexpression 48 Stunden nach Hefebehandlung wurden in einer Microarray-Analyse (in Kooperation mit der GSF Neuherberg) ermittelt. Von rund 1400 Stress-responsiven Genen konnte eine Induktion von 6 Genen nachgewiesen werden. Dabei handelte es sich um Salicyls{\"a}ure-abh{\"a}ngige Gene (Pr1, Pr2 und Pr5), Gluthation-S-Transferasen (Gst2 und Gst11) und eine UDP Glucosyltransferase. Die Erh{\"o}hung der Gene Pr1 und Pr2 deutet auf eine Aktivierung des Salicyls{\"a}ure-Weges hin. Die Induktion der anderen Gene deutet auf eine Aktivierung der Detoxifizierung hin. Gene aus dem Jasmons{\"a}ure (JA)- und Ethylen-Weg wurden nicht induziert. Reprimiert wurde das Gen Asa1, das f{\"u}r eine JA-induzierte Antranilatsynthase kodiert. In Northernblot-Analysen wurden Gene auch zu fr{\"u}heren Zeitpunkten als in der Microarray-Analyse untersucht. F{\"u}r die Untersuchung, welche Signalwege f{\"u}r die Resistenz durch Hefebehandlung verantwortlich sind, wurden verschiedene Mutanten mit den korrespondierenden Wildtypen von Arabidopsis thaliana aus dem JA-Weg (dde2, opr3 und jin1), aus dem Salicyls{\"a}ure-Weg (nahG und npr1) und aus dem Camalexin-Weg (cyp79B2/B3 und pad3) mit Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000 oder Botrytis cinerea infiziert. Nach Infektionen mit Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000 konnte nur in den Salicyls{\"a}ure-Mutanten keine erh{\"o}hte Hefe-vermittelte Resistenz festgestellt werden. Das deutet darauf hin, dass Salicyls{\"a}ure f{\"u}r den Schutzeffekt der Hefe gegen{\"u}ber Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000 notwendig ist. Bei den getesteten Wildtypen und den Mutanten aus dem JA- und Camalexin-Weg wurden in den mit Hefe vorbehandelten Pflanzen Schutzfaktoren gegen Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000 zwischen 2 und 5fach nachgewiesen. Bei Infektionen mit Botrytis cinerea wurde in allen getesteten Mutanten nach Hefebehandlung eine Schutzwirkung aufgezeigt (Schutzfaktoren von 3 bis 7). Das deutet darauf hin, dass weder JA, noch Salicyls{\"a}ure oder Camalexin f{\"u}r die Schutzwirkung gegen Botrytis cinerea verantwortlich ist. Eine direkte hemmende Wirkung der Hefe auf das Wachstum des nekrotrophen Pilzes konnte durch Wachstumsversuche auf unterschiedlichen Medien ausgeschlossen werden. In Versuchen mit den Mutanten dde2 und opr3 konnte nachgewiesen werden, dass dde2, die weder 12-Oxo-Phytodiens{\"a}ure noch JA bilden kann, gr{\"o}ßere L{\"a}sionen nach Botrytis cinerea Infektionen ausbildet als der Wildtyp. Gr{\"o}ßere L{\"a}sionen zeigte auch opr3, die 12-Oxo-Phytodiens{\"a}ure, aber keine JA bildet, die sich aber nicht signifikant vom Wildtyp unterschieden. Daraus l{\"a}sst sich schließen, dass 12-Oxo-Phytodiens{\"a}ure eine wichtige Rolle f{\"u}r die Abwehr gegen{\"u}ber dem nekrotrophen Pilz Botrytis cinerea spielt, wobei JA vermutlich zus{\"a}tzlich zur Abwehr beitr{\"a}gt. Infektionen mit Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000 f{\"u}hrten bei beiden Mutanten zu einer geringeren Symptomauspr{\"a}gung als in den Wildtypen. {\"U}bereinstimmend mit den makroskopisch sichtbaren Symptomen zeigte die Mutante dde2 ein mehr als 20fach geringeres Bakterienwachstum als der Wildtyp. Dieses Ergebnis deutet darauf hin, dass sich die Anwesenheit von 12-Oxo-Phytodiens{\"a}ure und JA im Wildtyp negativ auf die Abwehr gegen das biotrophe Pathogen Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000 auswirkt. In Fusarium graminearum konnte JA nachgewiesen werden. Ob es sich bei der JA um einen Pathogenit{\"a}tsfaktor des Pilzes handelt, sollte durch Mutanten mit einem Defekt im Lipoxygenasegen untersucht werden. Infektionsversuche mit Lipoxygenase-Knockout-Mutanten und St{\"a}mmen mit komplementierter Lipoxygenase-Expression zeigten keine Unterschiede in der Symptomauspr{\"a}gung an Bl{\"u}ten und jungen Schoten von Arabidopsis thaliana im Vergleich zum Wildtyp-Pilz. Dieses Ergebnis deutet darauf hin, dass die Lipoxygenase in Fusarium graminearum keine Rolle in der Pathogenit{\"a}t gegen{\"u}ber Arabidopsis thaliana spielt.},
  subject      = {Ackerschmalwand},
  language  = {de}
}