Funktionelle Analyse von Efflux-Transportergenen im Maispathogen Colletotrichum graminicola
Final Report Abstract
In dieser Arbeit wurden 15 ABC-Transporter in C. graminicola, die im Zusammenhang mit dem Phänomen der Fungizid Resistenzen stehen könnten, identifiziert. RT-qPCR-Experimente mit dem WT- und mit Tebuconazol-adaptierten Stämmen zeigten für die Gene ATR8 und ATR14 erhöhte Transkriptabundanzen nach Tebuconazol-Behandlung. Aufgrund erhöhter Transkriptabundanzen bei nur einem von den zwei adaptierten Stämmen gelangte ATR3 zusätzlich in die Gruppe der drei näher zu untersuchenden ABC-Transporter Gene. Für die ABC-Transporter Gene ATR3, ATR8 und ATR14 wurden Einzel-, Doppel- und Triple- Deletionsmutanten generiert. Hierbei ist es in C. graminicola erstmals gelungen, Dreifachdeletionsmutanten zu erzeugen. Für diese Deletionsmutanten konnten gewisse Unterschiede hinsichtlich ihrer EC50-Werte für Tebuconazol im Vergleich zum WT-Stamm gefunden werden. Um zu prüfen, ob die hier näher untersuchten Fungizid-responsiven Transporter auch Resistenz gegenüber pflanzlichen antimikrobiellen Molekülen vermitteln, wurden Infektionstests durchgeführt. Die Virulenz der Mutanten auf Mais-Blattsegmenten war der des WT-Stamms vergleichbar. Auf Tebuconazol-behandelten Blättern schien die Virulenz der Deletionsmutanten leicht reduziert; ergänzende qPCR-Experimente sind erforderlich, um diese Frage abschließend zu klären. Diese Experimente werden gerade durchgeführt. Zur Klärung der Frage nach einem möglichen Zusammenhang zwischen ABC-Transportern, Fungizidresistenz und Membranstörungen war es nötig, Mutanten mit potentiell artifiziellen Membranstörungen zu erzeugen und weitere RT-qPCR-Untersuchungen durchzuführen. Dazu wurden ERG3-Deletions- und Überexpressionsmutanten hergestellt. RT-qPCR Untersuchungen dieser Mutanten zeigten, dass die Transkriptabundanzen verschiedener ABC-Transporter Gene in beiden, ERG3-Deletions- und Überexpressionsmutanten, vor allem nach Azolbehandlung deutlich erhöht waren und gaben erste Hinweise auf die Bedeutung der Membran-Integrität für die Expression von ABC-Transporter Genen. Weiterführende Experimente sollten das Substratspektrum von ABC-Transportern klären, was durch Komplementationsstudien in Transporter-defizienten Hefen denkbar wäre. Hier könnten nicht nur fungizide Wirkstoffe, sondern auch antifungale pflanzliche Substanzen getestet werden. Weitere Experimente könnten die Adaptierbarkeit der hier erzeugten Mutanten an verschiedene fungizide Wirkstoffgruppen testen, so dass man Hinweise bekäme, ob durch die Entwicklung von Transporter-Inhibitoren (Hayashi et al. 2003) Resistenzbildung vorgebeugt werden kann.
