Untersuchungen zur Ca2+-bzw. Calmodulin-abhängigen Signaltransduktion in der mlo-vermittelten Mehltauresistenz von Gerste

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Die von MLO-Mutanten der Gerste vermittelte Breitspektrumsresistenz gegen den Mehltaupilz ist hocheffizient und findet seit mehr als 20 Jahren erfolgreich in der Landwirtschaft Verwendung. Kürzlich konnten wir zeigen, dass das pflanzenspezifische MLO-Membranprotein mit dem cytoplasmatischen Calciumsensor Calmodulin (CaM) interagiert. Dies zeigt einerseits erstmalig eine Verbindung zwischen einem Calciumsensor und einem genetisch verankerten Effektorprotein in der Pathogenabwehr und impliziert andererseits einen Funktionsbeitrag von Ca2+-Ionen. Da außerdem die Befunde anderer Arbeitsgruppen CA2+-Signaturen eine wichtige Rolle in pflanzlichen Signaltransduktionsprozessen nach Pathogenbefall zuordnen, hat dieses Projekt zuerst die Zielsetzung, Ca2+-Signaturen in Gerste auf der Ebene von infiziertem Gewebe bzw. Einzelzellen nachzuweisen und im Detail zu beschreiben. Ferner soll der räumliche und zeitliche Verlauf der CaM/MLO-Interaktion in vivo visualisiert und während der Interaktion mit dem Mehltaupilz in Echtzeit gemessen werden. Schließlich soll die neuartige CaM-Bindungsdomäne (CaMBD) des MLO-Proteins bezüglich ihrer evolutionären Konservierung untersucht und biochemisch näher charakterisiert werden.