Die Bedeutung einer pilzlichen Pektinlyase bei der Unterdrückung der Resistenzreaktion in der Weizen-, Weizenschwarzrost-Interaktion:
Gespeichert in:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
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| Veröffentlicht: |
1998
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INHALTSVERZEICHNIS
1
EINLEITUNG
1
1.1
ERKENNUNGSREAKTIONEN
IN
PHYTOPATHOLOGISCHEN
INTERAKTIONEN
2
1.1.1
NICHT-WIRT-RESISTENZ
UND
BASIS-KOMPATIBILITAET
2
1.1.2
RASSEN/SORTEN-SPEZIFISCHE
RESISTENZ
2
1.1.3
ELICITOREN
3
1.1.4
SUPPRESSOREN
4
1.2
DAS
WEIZEN-ZWEIZENSCHWARZROST-SYSTEM
5
1.2.1
LEBENSZYKLUS
DES
WEIZENSCHWARZROSTES
6
1.2.2
RESISTENZSITUATION
UND
RESISTENZGENE
6
1.2.3
INFEKTIONSVERLAUF
6
1.2.4
RESISTENZAUSPRAEGUNGEN
7
1.2.5
ELICITOREN
UND
SUPPRESSOREN
8
1.2.6
HYPOTHETISCHES
SZENARIO
UND
VERSCHIEDENE
MODELLE
FUER
DIE
AUSLOESUNG
BZW.
9
UNTERDRUECKUNG
DER
RESISTENZREAKTION
1.3
PEKTINE:
STRUKTUR,
VORKOMMEN
UND
ROLLE
IN
WIRT/PARASIT-INTERAKTIONEN
11
1.4
PEKTINASEN
UND
IHRE
ROLLE
IN
WIRT/PARASIT-INTERAKTIONEN
13
1.5
ZIELE
DER
ARBEIT
15
2
MATERIAL
UND
METHODEN
17
PFLANZEN
UND
PATHOGENE
17
2.1
PFLANZENMATERIAL
17
2.2
PFLANZENANZUCHT
'
17
2.2.1
FUER
ENZYMMESSUNGEN
UND
INOKULATIONSVERSUCHE
18
2.2.2
ZUR
HERSTELLUNG
VON
INTERZELLULAERER
WASCHFLUESSIGKEIT
(IWF)
18
2.2.3
ZUR
ZELLWANDISOLIERUNG
18
2.3
PATHOGEN
UND
INOKULATION
18
HISTOLOGISCHE
METHODEN
19
2.4
FLUOROCHROMIERUNG
19
2.5
MIKROSKOPIE
UND
PHOTOGRAPHIE
20
BIOCHEMISCHE
METHODEN
20
2.6
INJEKTION
VON
LOESUNGEN
IN
WEIZENPFLANZEN
20
2.7
ELICITOR
UND
SUPPRESSOREN
21
2.8
EMTE
FUER
ENZYMVERSUCHE
22
2.9
PROBENAUFARBEITUNG
FUER
ENZYMMESSUNGEN
22
2.10
ENZYMAKTIVITAETSBESTIMMUNGEN
23
2.10.1
PHENYLALANIN
AMMONIUM-LYASE
23
2.10.2
PEROXIDASEN
24
2.11
PROTEINBESTIMMUNG
NACH
BIURET
24
2.12 HERSTELLUNG
VON
INTERZELLULAERER
WASCHFLUESSIGKEIT
25
2.13
ENZYMATISCHE
VERDAUE
VON
PEKTINEN
26
2.13.1
ABBAUVERSUCHE
MIT
ENDOPOLYGALAKTURONASEN
26
2.13.2
ABBAUVERSUCHE
MIT
EINER
KOMMERZIELLEN
PEKTINLYASE
DES
PILZES
ASPERGILLUS
26
NIGER
2.13.3
VERSUCHE
ZUR
DETEKTION
EINER
LYASE-AKTIVITAET
IN
ROST-INFIZIERTEN
27
WEIZENPFLANZEN
2.14
HPLC-ANALYSEN
27
2.15
ZELLWANDISOLIERUNG
29
2.16
HF-SOLVOLYSE
29
2.16.1
APPARATUR
~
30
2.16.2
DURCHFUEHRUNG
31
2.17
IMIDAZOL-EXTRAKTION
33
2.18
GASCHROMATOGRAPHISCHE
ANALYSEN
34
2.18.1
VORBEHANDLUNG
PEKTIN-HALTIGER
PROBEN
MIT
EINER
ENDOPOLYGALAKTURONASE
35
2.18.2
DURCHFUEHRUNG
VON
METHANOLYSE
UND
TRIMETHYLSILYLIERUNG
35
2.18.3
GC-APPARATUR
UND-DURCHFUEHRUNG
36
2.18.4
AUSWERTUNG
DER
CHROMATOGRAMME
36
2.19 METHYLIERUNGSANALYSE
VON
PEKTINEN
37
2.19.1
BESTIMMUNG
DES
METHYLIERUNGSGRADES
37
2.19.2
UNTERSUCHUNG
DER
METHYLGRUPPENVERTEILUNG
38
MOLEKULARGENETISCHE
METHODEN
40
2.20
KULTIVIERUNG
VON
E.
COLI
40
2.21
EXTRAKTION
MIT
PHENOL/CHLOROFORM/ISOAMYLALKOHOL
(PCI)
40
2.22
FAELLUNG
VON
DNA
AUS
WAESSRIGEN
LOESUNGEN
41
2.23
RESTRIKTION
VON
DNA
41
2.24
AGAROSE-GELELEKTROPHORESE
41
2.25
ISOLIERUNG
UND
REINIGUNG
VON
DNA-FRAGMENTEN
AUS
AGAROSE-GELEN
42
2.25.1
FREEZE-SQUEEZE-VERFAHREN
42
2.25.2
ISOLIERUNG
MITTELS
QIAEX
II-KIT
DER
FIRMA
QIAGEN
43
2.26
MINIPRAEPARATION
VON
PLASMIDEN
AUS
E.
COLI
YY
43
2.26.1
"BOILING-PREP"-METHODE
43
2.26.2
ALKALISCHE
LYSE
44
.
2.26.3
KIT
DER
FIRMA
QIAGEN
44
2.27
PRAEPARATION
DER
WEIZENSCHWARZROST-DNA
AUS
AXENISCHEM
MYZEL
44
2.28
POLYMERASE
CHAIN
REACTION
(PCR,
POLYMERASEKETTENREAKTION)
45
2.29
KLONIERUNG
VON
PCR-FRAGMENTEN
47
2.29.1
KLONIERUNG
IN
VEKTOR
PUC
18
47
2.29.2
KLONIERUNG
MITTELS
TA
CLONING
KIT
DER
FINNA
INVITROGEN
50
2.30 SEQUENZIERUNG
VON
PLASMID-DNA
50
2.30.1
AUTOMATISCHE,
NICHT-RADIOAKTIVE
SEQUENZIERUNG
50
2.30.2
RADIOAKTIVE
SEQUENZIERUNG
51
2.31
SOUTHERN-TRANSFER
UND-HYBRIDISIERUNG
52
2.31.1
RESTRIKTIONSVERDAU
UND
GELELEKTROPHORESE
52
2.31.2
TRANSFER
53
2.31.3
SONDEN-VORBEREITUNG
53
2.31.4
HYBRIDISIERUNG
54
3
ERGEBNISSE
55
3.1
CHARAKTERISIERUNG
VON
PEKTINEN
DER
WEIZENLINIEN
MARQUIS-SRX
UND
-SR5
55
3.1.1
ISOLIERUNG
DER
PEKTINE
DURCH
HF-SOLVOLYSEN
56
3.1.2
ZUCKERZUSAMMENSETZUNGEN
DER
IMIDAZOL-LOESLICHEN
FRAKTIONEN
NACH
HF
57
SOLVOLYSEN
3.1.3
ZUCKERZUSAMMENSETZUNGEN
DER
WASSER-LOESLICHEN
FRAKTIONEN
DER
HF-SOLVOLYSEN
58
3.1.4
METHYLGRUPPENVERESTERUNG
DER
PEKTINE
DER
WEIZENLINIEN
MARQUIS-SRX
UND
-SR5
59
3.1.4.1
BESTIMMUNG
DES
METHYLIERUNGSGRADES
(DOM)
DER
IMIDAZOL-EXTRAKTE
59
3.1.4.2
BESTIMMUNG
DES
METHYLIERUNGSGRADES
(DOM)
DER
WASSER-EXTRAKTE
61
3.1.4.3
METHYLIERUNGSVERTEILUNG
DER
IMIDAZOL-EXTRAKTE
62
ZUSAMMENFASSUNG
DES
KAPITELS
3.1
66
3.2
SUPPRESSOR-AKTIVITAETEN
PEKTIN-HALTIGER
FRAKTIONEN
66
3.2.1
PEKTINE
MIT
BEKANNTEM
METHYLIERUNGSGRAD
66
3.2.2
PEKTINE
VERSCHIEDENER
WEIZENLINIEN
MIT
BZW.
OHNE
ENDOPOLYGALAKTURONASE
68
VORBEHANDLUNG
ZUSAMMENFASSUNG
DES
KAPITELS
3.2
72
33
UNTERSUCHUNGEN
MIT
EINER
KOMMERZIELLEN
PEKTINLYASE
72
3.3.1
SUPPRESSION
DER
PAL-AKTIVITAET
DURCH
PEKTINLYASE-VERDAUTE
PEKTINE
74
3.3.2
SUPPRESSION
DER
PAL-AKTIVITAET
DURCH
DIE
ASPERGILLUS
NIGER-PEKTINLYASE
UND
77
VERSCHIEDENE
KONTROLLANSAETZE
3.3.3
MIKROSKOPISCHE
ANALYSE
DER
SUPPRESSION
DER
RESISTENZREAKTION
80
3.3.4
SUPPRESSION
DER
PAL-AKTIVITAET
DURCH
DIE
PEKTINLYASE
UND
PEKTINLYASE-VERDAUTE
82
PEKTINE
BEI
VERSCHIEDENEN
WEIZENLINIEN
3.3.5
AUFTRENNUNG
VON
PEKTINLYASE-ABBAUPRODUKTEN
MIT
VERSCHIEDENEN
SAEULEN
83
TECHNIKEN
UND
TESTS
AUF
IHRE
SUPPRESSOR-AKTIVITAET
ZUSAMMENFASSUNGDESKAPITELS3.3
87
3.4
PEKTINLYASE-AKTIVITAETEN
IN
INFIZIERTEN
WEIZENPFLANZEN
87
3.4.1
PHOTOMETRISCHE
MESSUNGEN
88
3.4.1.1
ENZYMEXTRAKTE
88
3.4.1.2
INTERZELLULAERE
WASCHFLUESSIGKEITEN
91
3.4.2
HPLC-ANALYSEN
VON
PEKTIN-DEGRADATIONSANSAETZEN
MIT
INTERZELLULAEREN
93
WASCHFLUESSIGKEITEN
3.4.3
SUPPRESSION
DER
PAL-AKTIVITAET
DURCH
IWF-DEGRADIERTE
PEKTINE
96
ZUSAMMENFASSUNG
DES
KAPITELS
3.4
99
3.5
MOLEKULARGENETISCHE
UNTERSUCHUNGEN
100
3.5.1
UNTERSUCHUNGEN
ZUM
AUFFINDEN
EINES
ENDOPOLYGALAKTURONASE-GENS
101
3.5.1.1
PCR-EXPERIMENTE
MIT
DEN
PRIMERN
02
UND
06
101
3.5.1.2
PCR-EXPERIMENTE
MIT
DEN
PRIMERN
ML
UND
M2
ZUSAETZLICH
ZU
02
UND
06
102
3.5.1.3
KLONIERUNG
DES
630
BP-PCR-FRAGMENTS
AUS
DER
PRIMER-KOMBINATION
103
02/06
3.5.1.4
UEBERPRUEFUNG
DER
KLONE
UND
SEQUENZIERUNG
DER
INSERTS
103
3.5.2
UNTERSUCHUNGEN
ZUM
AUFFINDEN
EINES
PEKTINLYASE-GENS
105
3.5.2.1
PCR-EXPERIMENTE
106
3.5.2.2
KLONIERUNG
DER
300
BP
UND
500
BP-PCR-FRAGMENTE
AUS
DER
PRIMER
107
KOMBINATION
PL1/PL2,
UEBERPRUEFUNG
DER
KLONE
UND
SEQUENZIERUNG
DER
INSERTS
3.5.2.3
SOUTHEM-BLOT-ANALYSE
108
ZUSAMMENFASSUNG
DES
KAPITELS
3.5
110
4
DISKUSSION
UL
4.1
DIE
PEKTINE
VON
WEIZENZELLWAENDEN
112
4.1.1
UNTERSCHIEDE
IN
DEN
METHYLIERUNGSGRADEN
DER
PEKTINE
RESISTENTER
UND
112
SUSZEPTIBLER
WEIZENPFLANZEN
4.1.2
UNTERSCHIEDE
IN
DEN
METHYLGRUPPENVERTEILUNGEN
DER
PEKTINE
RESISTENTER
UND
115
SUSZEPTIBLER
WEIZENPFLANZEN
4.1.3
SCHLUSSFOLGERUNGEN
AUS
DEN
ERMITTELTEN
METHYLIERUNGSMUSTEM
BEI
RESISTENTEN
UND
116
SUSZEPTIBLEN
WEIZENPFLANZEN
4.1.4
VERGLEICH
DER
METHYLIERUNGSANALYSEN
DER
PEKTINE
BEI
DEN
WEIZENSORTEN
MARQUIS
118
UND
PRELUDE
4.2
SUPPRESSOR-AKTIVITAETEN
VON
PEKTIN-BRUCHSTUECKEN
UND
PEKTINASEN
119
4.2.1
UEBERLEGUNGEN
ZUR
GENAUEN
CHEMISCHEN
NATUR
DER
SUPPRESSOREN:
KETTENLAENGE,
120
DOPPELBINDUNGEN
UND
METHYLGRUPPEN
4.2.2
UNTERSCHIEDLICHE
SUPPRESSOR-EFFEKTE
BEI
SUSZEPTIBLEN
UND
RESISTENTEN
122
WEIZENPFLANZEN
4.2.3
SUPPRESSOREN
IN
VERSCHIEDENEN
WIRT/PARASIT-INTERAKTIONEN
123
4.2.4
VERGLEICH
DER
SUPPRESSOREN
DER
WEIZEN/WEIZENSCHWARZROST-INTERAKTION
MIT
125
ANDEREN
GALAKTURONSAEURE-HALTIGEN
SIGNALMOLEKUELEN
43
PEKTINASEN
BEIM
WEIZENSCHWARZROST
126
4.3.1
BIOCHEMISCHE
ANALYSE
VON
PEKTINLYASE-AKTIVITAETEN
127
4.3.2
MOLEKULARGENETISCHE
ANALYSEN
VON
PEKTINASE-GENEN
128
4.3.3
GESAMTBETRACHTUNG:
BESITZT
DER
WEIZENSCHWARZROST
EIN
PEKTIN-ABBAUENDES
130
ENZYM?
4.4
EINORDNUNG
DER
ERGEBNISSE
IN
PHYTOPATHOLOGISCHE
ERKENNUNGSMODELLE
131
4.4.1
GRUNDGEDANKEN
DES
SZENARIOS
ZUR
RESISTENZ-SUPPRESSION
IN
DER
131
WEIZEN/WEIZENSCHWARZROST-INTERAKTION
4.4.2
DER
MOEGLICHE
WEG
VOM
RESISTENZGEN
ZUM
METHYLIERUNGSMUSTER
DER
132
WEIZENPEKTINE
4.4.3
MOLEKULARE
STRUKTUREN
PFLANZLICHER
RESISTENZGENE
UND
IHRER
ABGELEITETEN
134
PRODUKTE
4.4.4
MOLEKULARE
STRUKTUREN
VON
AVIRULENZGENEN
UND
IHREN
PRODUKTEN
137
4.4.5
ENTWICKLUNG
DER
RASSEN/SORTEN-SPEZIFITAET
IN
DER
WEIZEN/WEIZENSCHWARZROST
138
INTERAKTION
DURCH
SUPPRESSOREN,
DIE
VON
PILZLICHEN
PEKTINLYASEN
FREIGESETZT
WERDEN
4.4.6
RESUEMEE
DER
HYPOTHESEN
ZUR
ETABLIERUNG
DER
RASSEN/SORTEN-SPEZIFISCHEN
140
RESISTENZ
IN
DER
WEIZEN/WEIZENSCHWARZROST-INTERAKTION
4.5
AUSBLICK
141
5
ZUSAMMENFASSUNG
143
6
LITERATUR
145 |
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