TY  - THES
T1  - Untersuchungen zum asexuellen Gentransfer bei biotrophen Oomyceten anhand der Fallbeispiele Plasmopara halstedii und Peronospora tabacina
A1  - Hammer,Timo
Y1  - 2009/11/23
N2  - In der vorliegenden Arbeit sollte nach Hinweisen für genetischen Austausch im asexuellen Lebenszyklus bei ausgewählten Vertretern obligat biotropher Oomyceten gesucht werden, um den Einfluss solcher Rekombinationsmöglichkeiten auf die Variabilität dieser wichtigen Gruppe der Pflanzenpathogene einschätzen zu können. Es wurden dabei zwei Fallstudien am Falschen Mehltau der Sonnenblume, Plasmopara halstedii, und dem Erreger des Tabak-Blauschimmels, Peronospora tabacina einander gegenübergestellt. Die beiden Pathogene weisen in ihrem Lebenszyklus keine bekannten Rekombinationsmöglichkeiten auf, unterscheiden sich aber deutlich hinsichtlich ihrer Variabilität. Mit molekularbiologischen Methoden konnten zahlreiche Hinweise auf eine interspezifische parasexuelle Rekombination zwischen den nah verwandten Plasmopara-Spezies Pl. halstedii und Pl. angustiterminalis gefunden werden, die die überraschende Variabilität dieser Erreger erklären könnten. Ein unter Ausschluss sexueller Vermehrung aus einem Dualinfektionsansatz nach doppelter Selektion gebildeter Tochterstamm wies phäno- und genotypische Eigenschaften der beiden Kreuzungspartner in neuer Kombination auf. Der rekombinante Tochterstamm wurde über mehr als 30 Generationen beobachtet und zeigte zunächst ein additives Verhalten von Zellkern- und mitochondrialen Merkmalen, was auf ein Heterokaryon mit Zellkernen beider Elternstämme schließen ließ. Ab der zehnten Generation waren nur noch Pl. angustiterminalis-spezifische Signale detektierbar, obwohl die Fungizid-Resistenz als Pl. halstedii-spezifisches Merkmal immer noch vorhanden war. Dies ließ echte genetische Rekombination vermuten. Es wurden zudem bei Pl. halstedii der Übertritt von Zellkernen durch Anastomosen in benachbarte Hyphen sowie die Weitergabe von mehr als einem Zellkern an mitotisch gebildete Sporangien gezeigt. Beide Erkenntnisse legen die Möglichkeit der postulierten heterokaryontischen Nachkommen dar, die genetisches Material beider Interaktionspartner besitzen. Für den endgültigen Nachweis von Anastomosen zwischen unterschiedlichen Plasmopara-Spezies muss eine spezifische optische Markierung der beteiligten Hyphen erfolgen. Zu diesem Zweck wurden Versuche für ein stabiles Transformationssystem durchgeführt, das über die bisher erreichte transiente Expression der eingebrachten Marker hinaus eine stabile Veränderung obligat biotropher Oomyceten ermöglichen könnte. Eine erfolgreiche Transformation wurde jedoch nicht erreicht. 
Bei Peronospora tabacina, dem Erreger des Tabak-Blauschimmels, konnten im Gegensatz zu der Plasmopara-Studie keine Hinweise auf Rekombination im asexuellen Lebenszyklus gefunden werden. Auch Anastomosen als mögliche Strukturen zum Austausch genetischen Materials zwischen zwei Pathogen-Stämmen wurden nicht nachgewiesen. Diese Resultate stützen den Befund, dass Per. tabacina nur wenig variabel ist, werfen aber die Frage auf, warum es zwischen den beiden bisher bekannten Typen des Erregers trotz paralleler Infektion desselben Wirts nicht zu Interaktionen kommt. Daher wurden die beiden Phänotypen, die sich in ihrer Fungizid-Resistenz unterscheiden, näher charakterisiert, und es konnten neue phäno- und genotypische Unterscheidungsmerkmale gefunden werden, die die Distanz zwischen den beiden Erreger-Typen verdeutlichen und nahe legen, dass es sich bei den beiden Typen eventuell um verschiedene Pathogene handelt. Es wurde zudem ein einfaches Nachweissystem geschaffen, mit dem in einem europäischen Monitoring alle verfügbaren Isolate eindeutig einem der beiden Typen von Per. tabacina zugeordnet werden können.
KW  - Sonnenblume
KW  - Tabak
KW  - Parasexualität
KW  - Falscher Mehltau
CY  - Hohenheim
PB  - Kommunikations-, Informations- und Medienzentrum der Universität Hohenheim
AD  - Garbenstr. 15, 70593 Stuttgart
UR  - http://opus.uni-hohenheim.de/volltexte/2009/395
ER  -