Rune Hansen (Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, CAU)
Rune Hansen erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Universität Kiel im Jahr 2023 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft für die Arbeit:
Vergleichende RNASeq-Analyse des Aegilops cylindrica - Zymoseptoria tritici Pathosystems in kompatiblen und inkompatiblen Interaktionen
Hansen erstellte anhand von RNASeq Daten erstmals ein de novo Transkriptom Assembly der nahe mit Weizen verwandten Pflanze Aegilops cylindrica während kompatiblen und inkompatiblen Interaktionen mit dem landwirtschaftlich wichtigem Weizenpathogen Zymoseptoria tritici, um eine potenzeille neue Quelle für Resistenzgene zu identifizieren.
Weizen ist eine der wichtigsten Kulturpflanzen für die Ernährung einer wachsenden Weltbevölkerung. Neben dem Klimawandel wird die Kulturpflanze auch stark durch den Erreger Zymoseptoria tritici (Ascomycota) beeinflusst. In dieser Arbeit wurde die Wildpflanze Aegilops cylindrica, die eng mit Weizen verwandt ist, als Wirt verwendet, um kompatible und inkompatible Infektionsversuche mit verschiedenen Z. tritici-Genotypen durchzuführen. Zu verschiedenen Zeitpunkten der Infektion wurden einige Blätter geerntet und ihre RNA isoliert. Mithilfe bioinformatischer Techniken konnte eine de novo-Transkriptom-Zusammenstellung erstellt werden, um nach signifikant unterschiedlich exprimierten Genen zu suchen, die bei den inkompatiblen Interaktionen Resistenz induzieren. Überraschenderweise wurden vor allem in den kompatiblen Interaktionen viele bekannte Resistenzgene (z. B. Leucin Rich Repeat (LRR)-Domänen enthaltende Proteine) sowie Resistenz induzierende Gene (z. B. Pathogenesis-Related (PR)-Gene oder verschiedene Transkriptionsfaktoren) stark exprimiert, ohne in den Pflanzen eine Resistenz zu induzieren. Während der inkompatiblen Interaktion konnten nur wenige Gene gefunden werden, die im Vergleich zu den unbehandelten Pflanzen differenziell exprimiert werden und sich zudem von den exprimierten Genen der kompatiblen Interaktionen unterscheiden. Neben anderen Resistenzgenkandidaten scheint ein Gen, das für ein Lipidtransferprotein kodiert, besonders vielversprechend zu sein. Dieses Gen ist ausschließlich während der kompatiblen Interaktion herunterreguliert. Außerdem konnte ein Transkriptionsfaktor der WRKY-Familie identifiziert werden, der während der kompatiblen Interaktion als Suszeptibilitätsfaktor agieren könnte. Zusammenfassend veranschaulicht diese Arbeit den potentiellen Nutzen von bisher unerschlossenen Wildpflanzen als Quelle für neue landwirtschaftlich wichtige Resistenzgene und bietet eine Grundlage die Auswirkungen von Mutationen in den neu entdeckten Resistenzgenen in gentechnischen Experimenten zu untersuchen.
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Rune Hansen fertigte die Arbeit am Botanischem Institut der CAU in der Arbeitsgruppe von Frau Prof. Dr. Eva Stukenbrock an.
