Rebecca Schulzke (Philipps-Universität Marburg)
Rebecca Schulzke erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Philipps-Universität Marburg im Jahr 2023 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft für die Arbeit:
Die Rolle der ABA-Signalgebung für die Interaktion von Arabidopsis thaliana und Colletotrichum higginsianum
Die im Zuge dieser Arbeit gewonnenen Erkenntnisse zur Interaktion der Modellpflanze Arabidopsis thaliana und dem hemibiotrophen Pilz Colletotrichum higginsianum deuten auf einen möglichen Mechanismus der Unterdrückung früher Abwehrsignale durch das Phytohormon Abscisinsäure (ABA) hin.
Das Phytohormon Abscisinsäure (ABA) wird als Antwort auf abiotische Stressfaktoren wie Kälte, Trockenheit oder osmotischen Stress gebildet. Die Rolle von ABA für die Regulation der Abwehrantwort gegenüber Pathogenen ist noch nicht eindeutig geklärt, da abhängig vom untersuchten Pflanzen-Pathogen-System sowohl negative als auch positive Einflüsse beschrieben wurden. Um die Rolle von ABA bei der pflanzlichen Resistenz besser zu verstehen, wurden Mutanten der Modellpflanze Arabidopsis thaliana, die entweder in der ABA-Produktion oder -Perzeption gestört waren, genutzt und ihre Abwehrantwort auf eine Infektion mit dem hemibiotrophen Pilzpathogen Colletotrichum higginsianum auf verschiedene Weisen charakterisiert.
ABA-defiziente A. thaliana-Mutanten zeigten während der nekrotrophen Besiedlungsphase eine erhöhte Resistenz gegenüber C. higginsianum im Vergleich zum Wildtyp. Da C. higginsianum während der vorangehenden biotrophen Phase sensitiv gegenüber der durch das Phytohormon Salicylsäure (SA) gesteuerten Abwehrantwort ist, wurden zudem die Spiegel an SA und der von ihr abgeleiteten Metabolite per HPLC bestimmt. Der gesteigerten Resistenz der ABA-defizienten Mutanten zum Zeitpunkt 3,5 dpi (Tage nach Infektion) gingen erhöhte Spiegel von SA und seinem Metaboliten 2,3-Dihydroxybenzoesäure (DHBA) während der frühen biotrophen Phase (2 dpi) voraus. Weitere Analysen zum Einfluss von ABA auf die Regulation von Genen des SA-Stoffwechsels deuteten zudem auf eine antagonistische Wechselwirkung zwischen ABA und SA im untersuchten Pathosystem hin, bei der ABA die SA-Antwort während der frühen biotrophen Phase durch die Dämpfung der 2,3-DHBA-Produktion und -Glykosylierung unterdrücken könnte. Ob erhöhte DHBA-Spiegel eine funktionelle Rolle bei der Abwehrantwort spielen oder nur Folgeerscheinungen einer erhöhten SA-Produktion sind, ist jedoch noch nicht ausreichend geklärt und bedarf weiterer Forschungsarbeiten.
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Rebecca Schulzke fertigte die Arbeit an der Philipps-Universität Marburg, Lehrstuhl für Molekulare Pflanzenphysiologie in der Arbeitsgruppe von Herrn Professor Dr. Lars Voll an.
