Dissection of the components involved in avr-mediated induction of the disease resistance in crucifer plants by Xanthomonas campestris pv.campestris.

Eine der effektivsten, gegen phytopathogene Bakterien gerichtete Resistenzreaktion in Pflanzen basiert auf Interaktion spezifischer Faktoren des Pathogens (Avirulenzfaktor) und der Pflanze (Resistenzprotein). Diese, als "Gen-für-Gen" Interaktion beschriebene Resistenzreaktion führt in den meisten Fällen zum klassischen "hypersensitiven response" (HR), d.h. einem lokalen Absterben des Pflanzengewebes an der Infektionsstelle, hervorgerufen durch Expression der verschiedensten "defense" Gene und Akkumulation antimikrobischer Substanzen. Dieser HR steht am Ende einer Signalkaskade, die durch die oben beschriebene "Gen-für-Gen" Interaktion initiiert wird. Eines der wichtigsten Ziele der molekularen Pflanzenpathologie ist die Erforschung der Mechanismen, die dieser spezifischen Resistenzreaktion gegen Phytopathogene zugrunde liegen. Das vorliegende Projekt befaßt sich mit der Interaktion des phytopathogenen Bakteriums Xanthomonas campestris pv. campestris (Xcc) mit Vertretern der Cruciferen. Als Modellpflanze dieser Familie wurde Arabidopsis thaliana gewählt, die sich für molekularbiologische Untersuchungen besonders gut eignet. Ein spezifisches Avirulenzgen konnte bereits aus einem Xcc Stamm isoliert werden. Es handelt sich hierbei um das erste, aus Xcc isolierte Avirulenzgen. Aus A. thaliana konnte ebenfalls ein Gen isoliert werden, das mit hoher Wahrscheinlichkeit an der Resistenzreaktion gegen Xcc beteiligt ist. Bei der Analyse dieser beiden Gene (mittels der Methoden der Molekularbiologie und Immunologie) wird der funktionelle Aspekt eine besondere Rolle spielen. Außerdem soll versucht werden, mit Hilfe dieser beiden Gene weitere potentielle Komponenten der Signalkaskade zu identifizieren. Hierfür soll ein spezieller Screen verwendet werden, der auf einer funktionellen Interaktion zweier Genprodukte beruht (Yeast Two-Hybrid-System). Obwohl das phytopathogene Bakterium Xanthomonas campestris pv. campestris durch den Befall wichtiger Nutzpflanzen jährlich weltweit bedeutenden Schaden in der Landwirtschaft verursacht, sind die Mechanismen die zu einer spezifischen Resistenz von Cruciferen gegen dieses Pathogen führen weitgehend unbekannt. Weder ein pflanzliches Resistenzgen noch ein bakterielles Avirulenzgen wurden bisher isoliert. Wir erwarten, daß uns die Ergebnisse, die im Rahmen des vorgeschlagenen Projektes erzielt werden, in unserem Verständnis dieser Mechanismen einen großen Schritt voranbringen. Dieses Wissen stellt die Grundvoraussetzung dar für eine mögliche effektive Kontrolle der diversen von Phytopathogenen hervorgerufenen Pflanzenkrankheiten.