Identifikation und molekulare Charakterisierung von Arabidopsis-Mutanten, die in ihrer Interaktion mit dem endophytischen Pilz Piriformospora indica gestört sind

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Piriformospora indica ist ein Vertreter der Bebacinaceae, der mit Wurzeln verschiedener Pflanzenarten, einschließlich Arabidopsis thaliana eine arbuskuläre Mykorrhiza nachahmt. Bei Arabidopsis thaliana ist eine positive Interaktion durch vier unabhängige Parameter gezeichnet. (a) Zunächst tritt für kurze Zeit eine Autofluoreszenz auf. (b) Direkt anschließend kommt es zu einer transienten Erhöhung der mRNA-Mengen für eine Rezeptorkinase, die in Triton X-100-unlöslichen Vesikeln der Plasmamenbran lokalisiert ist. (c) Auf einem zwei-dimensionalen Gel lässt sich als drittes für etwa 48 h eine Modifikation eines MATH-Proteins aus der Plasmamembran der Wurzeln nachweisen. (d) Letztendlich kommt es zu einer Zunahme des Frischgewichts der Wurzel und des Sprosses. Diese Veränderungen treten in Experimenten mit anderen Pilzen nicht auf. Die vier Parameter sollen dazu verwendet werden, um Arabidopsis-Mutanten zu isolieren, bei denen eine positive Interaktion zwischen Arabidopsis-Wurzeln und Piriformospora indica ausbleibt. Hierzu werden EMS-mutagenisiertes Saatgut und ausgesuchte Knock out-Linien verwendet. Weiterhin soll die Rolle der unter (b) beschriebenen Rezeptorkinasen bei der Interaktion zwischen Wurzeln und Pilz molekular charakterisiert werden.