Untersuchung der Transkriptionsregulation und funktionelle Charakterisierung von Kandidatengenen der Pilzabwehr aus der Weinrebe (Vitis sp.)

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Der Weinbau beruht auf traditionellen Rebsorten (Vitis vinifera L.) die gegen den Echten Mehltau (Erysiphe necator, ein Ascomycet) und den Falschen Mehltau (Plasmopara viticola, ein Oomycet) anfällig sind. Diese Pathogene wurden im 19. Jhd. nach Europa eingeschleppt. Erhebliche Fungizidbehandlungen sind seither unverzichtbar, müssen im Rahmen einer umweltfreundlichen und nachhaltigen Landwirtschaft jedoch dringend vermindert werden. Dazu dient die Resistenzzüchtung. Sie verwendet Resistenzquellen aus amerikanischen und asiatischen Vitis Wildarten. Zur Rationalisierung der Einkreuzung von Resistenzfaktoren in qualitativ hochwertige Rebsorten wurden in den letzten Jahren molekulare Marker entwickelt. Diese erlauben die Verfolgung der Introgression der Genomsegmente, welche genetisch mit Resistenzfaktoren gekoppelt sind, und ermöglichen damit eine frühzeitige Selektion unterschiedlicher Resistenzen im Zuchtmaterial. Die z.Zt. verfügbaren Marker sind keine Resistenzgene, sondern damit gekoppelte Allele von Mikrosatellitenloci. Zur Verbesserung der Marker-gestützten Selektion und zur Erforschung der zellulären Mechanismen erfolgreicher Pathogenabwehr ist es erforderlich, die Funktion der Resistenzgene kennen zulernen. Vergleichende Genexpressionsstudien ergaben eine Reihe von Kandidatengenen, die bei erfolgreicher Abwehr resistenter Pflanzen transkriptionell zu hoher Aktivität induziert werden. Die betreffenden Gene sind auch in anfälligen Reben vorhanden, werden jedoch unter Pathogenbefall kaum oder nur mit erheblicher Verzögerung aktiviert. Der Unterschied zwischen Resistenz und Anfälligkeit liegt somit in der unterschiedlichen Regulation der beteiligten Gene. Diese an Hand von Studien der entsprechenden Promotoren und Genprodukte aufzuklären ist Ziel dieses Vorhabens.