43. Gartenbauwissenschaftliche Tagung - (DGG) und des

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Obstbau „Züchtung und Gentechnik“
Differentielle Genexpression einer Venturia inaequalis anfälligen und einer
resistenten Apfelsorte
C. Zistler 1 , B. Ros 2 , F. Thümmler 3 und D. Treutter 1
1
TU München Weihenstephan, Fachgebiet Obstbau, Alte Akademie 16, 85350 Freising
2 TU München Weihenstephan, Lehrstuhl für Pflanzenzüchtung, Am Hochanger 2,
85350 Freising
3
vertis Biotechnologie AG, Lise-Meitner-Str. 30, 85354 Freising
christine.zistler@wzw.tum.de
Die Mechanismen der Abwehrreaktion des Apfels (Malus domestica) gegenüber dem Erreger
des Apfelschorfs, Venturia inaequalis, sind noch weitgehend unbekannt. Unumstritten ist
jedoch der Beitrag von Phenylpropanoiden und Flavonoiden, speziell der Flavanole, zur Resistenz.
Mehrere Studien untersuchten bereits die Expression von PR-Proteinen sowie weiterer
abwehrrelevanter Gene in der betroffenen Wirt-Pathogen-Interaktion. Häufig konnte dabei
eine Geninduktion in einer infizierten anfälligen Sorte sowie eine konstitutive Expression
dieser Gene in einer resistenten Sorte beobachtet werden.
Im Rahmen unserer Untersuchungen wurde zunächst der Erfolg einer V. inaequalis Inokulation
mittels quantitativer RT-PCR (qRT-PCR) überprüft. Anschließend wurden aus vier subtraktiven
cDNA-Banken 1536 Klone sequenziert, um einen Einblick in die Inhalte der differentiellen
Genbanken zu gewinnen. Eine Reihe von Genen für PR-Proteine, Enzyme der Flavonoidbiosynthese
und andere stress- oder abwehrbezogene Gene wurden identifiziert. Für
eine cDNA-Bank, die auf späte pathogeninduzierte Gene angereichert wurde, wurden Genexpressionsanalysen
durchgeführt. Diese erfolgten mittels Macroarray-Hybridisierungen für
Blätter der schorfanfälligen Sorte 'Golden Delicious' und der resistenten Sorte 'Rewena' im
Zeitraum bis 25 Tage nach der Inokulation. Zusätzlich wurden für Gene, die für wichtige Enzyme
aus der Phenylpropanoid-Biosynthese codieren, qRT-PCR Analysen durchgeführt.
25 Tage nach der Inokulation wurde ein sehr hoher Gehalt an V. inaequalis cDNA in den inokulierten
Varianten von 'Golden Delicious' ermittelt. Die stärkste durch die Infektion verursachte
Geninduktion wurde für einen hoch redundanten Metallothionein ähnlichen Klon
AMT2 nachgewiesen. Die qRT-PCR Analysen lassen auf eine Regulation der Flavonoidbiosynthese
durch die PAL schließen. Insgesamt wurden für die anfällige Sorte 'Golden Delicious'
späte und für die resistente Sorte 'Rewena' frühe Reaktionen beobachtet.
BHGL – Tagungsband 24/2006