Identifizierung von Genen von Colletotrichum graminicola, die an der Etablierung und Aufrechterhaltung von Kompatibilität beteiligt sind.

In den vergangenen zwei Jahren haben wir mittels Agrobacterium tumefaciens-vermittelter Transformation (ATMT) 2.000 Transformanten des Maispathogens Colletotrichum graminicola hergestellt und auf Blattsegmenten und intakten Pflanzen getestet.  Fünfzig Mutanten mit Pathogenitäts- bzw. Virulenzdefekten wurden identifiziert; 19 zeigten stark reduzierte Virulenz oder waren apathogen.  Bisher haben wir in sieben Transformanten die Stelle der T-DNA Integration in das Pilzgenom identifiziert.  Bei einer der Mutanten erfolgte die T-DNA Integration in ein Gen, das für ein ER Membran-assoziiertes Protein (CgELP1p) kodiert.  Diese Mutante ist nicht mehr in der Lage, eine kompatible Interaktion mit Mais zu etablieren und Abwehrreaktionen wie Papillenbildung zu verhindern.  Effekte mehrerer ATMT-Mutanten auf den Wirts-Metabolismus (Elektronentransportrate) wurden in Kooperation mit Project B6 (Sonnewald/Voll) untersucht. In der folgenden Förderphase soll die funktionale Charakterisierung des Kompatibilitätsgens CgELP1 erfolgen (gezielte Deletion, GFP-Markierung und Lokalisierung des Proteins).  Die vorhergesagte ER-Lokalisierung des Proteins und die Unfähigkeit der Mutante, Abwehrreaktionen des Mais zu verhindern, suggerieren Defekte in der Proteinsekretion.  Aus diesem Grunde sollen die Muster der sekretierten Proteine im Wildtyp und der Mutante analysiert werden. In Kooperation mit Projekt B6 (Sonnewald/Voll) sollen Effekte der durch ATMT identifizierten Gene (CgELP1) auf die pflanzlichen Abwehrreaktionen und in Kooperation mit Projekt A3 (Peiter) die Rolle des Ca2+ (signaling) in C. graminicola für Kompatibilität untersucht werden.  Zuckertransporter von C. graminicola werden in Kooperation mit Projekt A2 (Sauer) funktionell untersucht.  Basierend auf der Genomsequenz von C. graminicola soll für genomweite Genexpressionsstudien eine Mikro-Array Plattform entwickelt werden.  Die geplanten Arrays werden essentielle Informationen über die Expression zahlreicher Gene während der Pathogenese liefern (Ca2+ signaling-, Zuckertransporter-Gene, Gene für sekretierte Proteine, CgELP1 etc.).