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FP7

PLANT VOLATILES — Ergebnis in Kürze

Project ID: 236011
Gefördert unter: FP7-PEOPLE
Land: Frankreich

Pflanzenviren fördern Übertragung durch Insektenvektoren

Eine neue Studie zeigte, dass Viren Pflanzen, die sie infizieren (Virenwirte), für Insekten attraktiv machen (virale Vektoren) und damit ihre eigene Ausbreitung fördern. Ein EU-finanziertes Forschungsprojekt untersuchte nun die komplexe Beziehung zwischen Pflanzen, Viren und Überträgern bzw. Vektoren.
Pflanzenviren fördern Übertragung durch Insektenvektoren
Pflanzenpathogene, vor allem Viren, können die Biochemie des Wirts so verändern, dass Insekten angelockt werden, die das Virus auf andere Pflanzen übertragen. Obwohl dadurch die Ausbreitung deutlich gefördert wird, ist noch wenig über den Anpassungsmechanismus und assoziierte Faktoren bekannt, die Mehrfachinfektionen ermöglichen.

PLANT VOLATILES (Evolution of plant volatiles manipulation by vectored pathogens) sollte diese Wissenslücke schließen und untersuchte die Prozesse bei der Übertragung des TYLCCN-Virus (tomato yellow leaf curl China virus) durch eine Mottenschildlaus, der Weißen Fliege, bei der Modellpflanze Arabidopsis thaliana (Ackerschmalwand).

PLANT VOLATILES fand heraus, dass das virale Gen Beta-C1 die Expression von Jasmonsäure verändert, einem pflanzlichen chemischen Abwehrstoff gegen die Weiße Fliege. Weiterhin produzieren infizierte Arabidopsis-Pflanzen mehr Linalool, ein flüchtiger Stoff, der Insekten anlockt. Wie sich zeigte, gehen die Veränderungen in den Pflanzen auf ein einzelnes Gen zurück und nicht af die virale Multiplikation im Wirtsgewebe. Beta-C1, ein multifunktionelles Gen, ist auch für die wichtigsten Regulierungsmechanismen zuständig, um sich an das Virus anzupassen.

Anschließend wurden in einem ökologischen Ansatz die virusinduzierten Veränderungen untersucht, die die Konkurrenz zwischen Pathogenen beeinflussen, und zwar bei den konkurrierenden Viren WMV (Wassermelonen-Mosaikvirus) und ZYMV (Zucchini-Gelbmosaikvirus). Die Veränderungen in koinfizierten Pflanzen waren gleichen Ursprungs wie die der einzelnen infizierten ZYMV-Pflanze, was nahe legt, dass die Manipulatoren des Wirts-Phänotypen der Täuschung der Konkurrenten erliegen, die ihre Wirtspflanze nicht selbst biochemisch verändern können.

Weiterhin untersuchte das Team, wie sich eine virale Infektion bei Kürbisgewächsen (zu denen auch Gurken zählen) auf die Anfälligkeit gegenüber dem oft tödlichen Bakterium Erwinia tracheiphila auswirkt. Eine frühe Infektion mit ZYMV reduziert nur leicht die Effekte auf Symptomatik und Pflanzentod, da der Befall durch den Käfervektor zu diesem Zeitpunkt noch gering ist. PLANT VOLATILES hat viel dazu beigetragen, die Pathogenevolution besser zu verstehen. Vor allem für Landwirtschaft und Gartenbau könnte dies von Belang sein, da Insektenvektoren eine wichtige Rolle bei der Übertragung von Krankheiten spielen.

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