Zeitschrift für Pflanzenpathologie und Mikrobiologie

Abstrakt

Biotrophe Pilzinfektion und pflanzlicher Abwehrmechanismus

Solomon Abera Gebrie

Biotrophe Krankheitserreger gewinnen Nährstoffe aus lebenden Zellen, indem sie die Lebensfähigkeit des Wirts aufrechterhalten. Diese Aufrechterhaltung des Wirts erfolgt durch hochspezialisierte strukturelle und biochemische Beziehungen. Für eine wertvolle Virulenzaktivität haben biotrophe Pilze: hoch entwickelte Infektionsstrukturen; begrenzte sekretorische Aktivität, kohlenhydratreiche und proteinhaltige Grenzflächenschichten; langfristige Unterdrückung der Wirtsabwehr; Haustorien, die zur Nährstoffaufnahme und zum Stoffwechsel verwendet werden. Pflanzen verteidigen biotrophe Pilzpathogene durch Penetrationsresistenz und programmierten Zelltod (PCD). Pflanzen stärken Zellwand und Membran, um die Sporenkeimung zu stoppen und die Bildung des Haustoriums durch Penetrationsresistenz zu verhindern. Der zweite Resistenzmechanismus wird innerhalb der durchdrungenen Epidermiszelle angewendet und beendet die Nährstoffversorgung der Pilze für die weitere Entwicklung durch Induktion des programmierten Zelltods der eingedrungenen Zellen. Angeborene Immunreaktionen von Pflanzen erfolgen in zwei grundlegenden, miteinander verbundenen Formen: durch pathogenassoziierte molekulare Muster (PAMP) ausgelöste Immunität (PTI) und durch Effektor ausgelöste Immunität (ETI) zur Aktivierung von Abwehrsignalmolekülen. Biotrophe Pilze verfügen jedoch über mehrere Mechanismen, um ihre Effektoren vor pflanzlichen Rezeptormolekülen zu schützen. Sobald der Pilzeffektor den Abwehrmechanismus der Pflanze passiert, leistet die Pflanze keinen Widerstand mehr. In der Folge reduziert die Pflanze die Produktion von Abwehrsignalmolekülen wie Salicylsäure. Dieser Bericht gibt einen Überblick über die neuesten Erkenntnisse zu Infektionen durch biotrophe Pilze und Abwehrstrategien von Pflanzen.