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Molekulare und zellbiologische Analyse von Interaktionen von Modell- und Kulturpflanzen mit mikrobiellen Krankheitserregern

Prof. Dr. Ralph Hückelhoven


Pflanzen besitzen eine mehrschichtige natürliche Immunität. Daher ist in der Natur die Resistenz von Pflanzen gegen die meisten Krankheitserreger die Regel und die Anfälligkeit  eine Ausnahme. Erfolgreiche Krankheitserreger unterdrücken die natürliche Immunität der Pflanzen und manipulieren ihre Wirtspflanzen. Die damit verbundenen physiologischen Veränderungen im Wirt sind die Ursachen der Erkrankung. Wir fokussieren unsere Arbeit auf die molekularen Mechanismen der pflanzlichen Immunität und auf das Verständnis von Mechanismen, die an der Etablierung von Krankheiten beteiligt sind. Zusammen ergeben sich daraus innovative Möglichkeiten, die Pflanzengesundheit zu fördern.

Die Prozesse, die von mikrobiellen Krankheitserregern in Pflanzen manipuliert werden, sind wenig verstanden. Nur wenige pflanzliche Anfälligkeitsfaktoren sind bekannt, und die molekulare Ursache ihrer Wirkung ist weitgehend unbekannt.

Wir haben pflanzliche Proteine identifiziert, die in die Anfälligkeit gegen die Krankheit "Echten Mehltau" involviert sind. Die zellbiologische und physiologische Funktionen dieser Proteine stehen derzeit im Mittelpunkt unseres Interesses. Unser Kerninteresse beinhaltet dabei die Rolle von kleinen RAC/ROP GTPasen in der Etablierung von pilzlichen Infektionsstrukturen in intakten Wirtszellen (mehr, 1) und die Funktion von Zelltodregulatorproteinen, wie BAX INHIBITOR-1, in Interaktionen mit verschiedenen Krankheitserregern (mehr, 2). Genexpression und metabolische Muster verändern sich stark in der basalen Immunanwort und Anfälligkeit gegenüber pilzlichen Pathogenen. Wir untersuchen, welche dieser Veränderungen ursächlich den Infelktionserfolg beeinflussen und welche Mechnismen dem zu grunde liegen (mehr, 3). Ein weiterer SChwerpunkt befasst sich mit der Regulierung des Primärstoffwechsel unter verschiedenen Stressbedingeungen und im Vewrlauf der Krankheitsentwicklung (mehr, 4).Darüber hinaus ist die Arbeitsgruppe an Abwehrreaktionen interessiert, die durch allgemeine Pathogen- oder krankheitsassoziierte molekulare Muster ausgelöst werden. Unter anderem analysieren wir detailliert die RBOH-Typ NADPH oxidase abhängige Superoxid-Produktion und ihre Rolle in der Pathogenantwort (mehr, 5).

links to specific projects

1 RAC/ROP-GTPases

BAX INHIBITOR-1

3 Transcriptonal and metabolic patterns of barley for basal disease reistance and susceptibility for powdery mildew

4 Carbohydrate metabolism and regulation of the metabolism in plant -pathogen interactions

5 RBOH NADPH Oxidases