Zeitschrift für mikrobielle und biochemische Technologie

Abstrakt

Trichoderma reesei Mykoparasitismus gegen Pythium ultimum wird durch G-alpha-Protein GNA1-Signalisierung koordiniert

Valdirene Neves Monteiro, Andrei Stecca Steindorff, Fausto Bruno dos Reis Almeida, Fabyano Alvares Cardoso Lopes, Cirano JoséUlhoa, Carlos Roberto Félix und Roberto Nascimento Silva

Trichoderma reesei (Hypocrea jecorina) wird industriell umfassend erforscht, und sein Potenzial für den Einsatz in der Landwirtschaft als biologisches Kontrollmittel gegen pflanzenpathogene Pilze wird gerade erst erforscht. Wir haben die Beteiligung von G-Proteinen am Mykoparasitismus gegen Pflanzenpathogene untersucht. Hier beschreiben wir die Rolle von GNA1, einem G-Alpha-Protein, das zur αi-Gruppe gehört, bei der Produktion zellwandabbauender Enzyme (CWDEs) durch T. reesei während des Antagonismus gegen Pythium ultimum. Dafür wurden zwei Mutanten verwendet: Δgna1 und gna1QL (= konstitutiv aktivierte Version von GNA1). Der gna1QL-Mutant von T. reesei hemmte wie das Elternprodukt TU-6 das Wachstum von P. ultimum im Plattenkonfrontationstest und wuchs schneller als das Elternprodukt TU-6, während Δgna1 nicht über P. ultimum hinaus wuchs. Rasterelektronenmikroskopie zeigte, dass der Mutant gna1QL mehr morphologische Veränderungen der Zellwand von P. ultimum förderte als der elterliche TU-6, während Δgna1 keine Auswirkungen hatte. Der Mutant Δgna1 zeigte während der In-vitro-Kultivierung weniger CWDEs-Aktivität als gna1QL und TU-6. Der Mutant gna1QL zeigte nach 72 Stunden Inkubation eine bessere Leistung bei der Produktion von CWDEs wie Endochitinase, N-Acetyl-β-D-Glucosaminidase (NAGase), Lipase und saurer Phosphatase. Der elterliche TU-6 zeigte jedoch eine höhere Cellulase-Aktivität als gna1QL und Δgna1. Der intrazelluläre cAMP-Gehalt in den Stämmen nach 72 Stunden Inkubation in Gegenwart der P. ultimum-Zellwand betrug: gna1QL (79,85 ± 12), Δgna1 (268,65 ± 8,5) und TU-6 (109,70 ± 9,2) pmol/mg Protein. RT-qPCR-Ergebnisse zeigten einen niedrigen Transkriptionsgrad mykoparasitismusspezifischer Gene im Δgna1-Stamm. Wir vermuten daher, dass die Produktion einiger CWDEs während des Mykoparasitismus von T. reesei gegen P. ultimum durch GNA1-Aktivität oder cAMP-Werte vermittelt werden kann.