Wissenschaftler der Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO) und des Institute of Agriculture (IOA) an der University of Western Australia haben das Genom eines Stammes des verbreiteten Pilzes Rhizoctonia solani sequenziert und einige überraschende Ergebnisse erhalten. Dabei erhielten sie finanzielle Unterstützung von der Grains Research and Development Corporation. (Anm. d. Red.: Rhizoctonia solani ist das asexuelle Entwicklungsstadium des Pilzes Thanatephorus cucumeris.)
Rhizoctonia solani infiziert viele Pflanzen, darunter wichtige Getreidearten. Derzeit gibt es keine effektive Abwehr gegen ihn, was zu beträchtlichen Verlusten führt. Der AG8-Stamm des Pilzes besitzt ein sehr umfangreiches Wirtsspektrum und verursacht blanke Flecken und Wurzelfäule bei Getreide, Rüben und Hülsenfrüchten, was die australische Landwirtschaft jährlich etwa 87 Millionen Australische Dollar kostet.
Die Untersuchung von Rhizoctonia solani ist unverzichtbar, um aufzudecken, wie genau er Krankheiten verursacht und wie das Immunsystem einer Pflanze angepasst werden könnte, um der Infektion Herr zu werden. Der Gensequenzierungsprozess war kompliziert, weil R. Solani durchschnittlich acht Zellkerne besitzt und weil es zahlreiche Sequenzmutationen zwischen diesen Kernen gibt. Zum Vergleich: Menschen haben in den meisten Zelltypen nur einen Kern pro Zelle.
“Die multiplen Zellkerne und die Sequenzmutationen zwischen ihnen machten das Zusammenfügen des Genoms zu einer Herausforderung und verlangten neue Techniken”, sagte Dr. James Hane von der CSIRO. Hane ist der leitende Autor einer kürzlich veröffentlichten Abhandlung über R. Solani (Unterart AG8) im Journal PloS Genetics. “Die Sequenzierung eines Isolats war wie das Mischen von unterschiedlichen aber ähnlichen Puzzles und der anschließende Versuch, sie wieder in die korrekte Positionen zu bringen”, sagte der Winthrop Professor Karam Singh vom IOA und der CSIRO.
“Multiple Zellkerne zu haben, ist nicht die Norm bei Pathogenen von Pflanzen. Die Vielfalt ist vergleichbar mit ganzen Populationen anderer pathogener Pilze, die über einen einzigen Kern pro Zelle verfügen. Der Unterschied liegt darin, dass diese gesamte Vielfalt innerhalb eines Isolats liegt”, erklärte Professor Singh.
Die Forscher untersuchen momentan, wie diese hohe Diversität und das Potenzial für die Anpassungsfähigkeit des Genoms mit dem umfangreichen Wirtsspektrum des Pathogens in Zusammenhang stehen könnte und warum bisher keine resistenten Getreidesorten gezüchtet werden konnten.
Aus vorherigen Untersuchungen weiß das Team, das in zwei Modellpflanzen, die von AG8 infiziert werden können (Medicago trunculata und Arabidopsis), zwei sehr verschiedene Abwehrmechanismen existieren. Dies lässt darauf schließen, dass unterschiedliche Ansätze erforderlich sein könnten, um in verschiedenen Getreidepflanzen eine Abwehr gegen AG8 entwickeln zu können.
Quelle: http://www.news.uwa.edu.au/201405306714/research/solving-puzzle-clever-fungus
(THK)
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