Abwehr - TU Dresden

Abwehr
Pflanze – Mikroorganismen Interaktion
Kontakt
keine Erkennung
keine Interaktion
Erkennung
Inkompatibilität
Hypersensitive
Reaktion (HR)
Kompatibilität
Infektion
Pathogenese
Nekrosen
Ausschluss des
Pathogens
Symbiose
Es bestehen Ähnlichkeiten bei der Kolonisierung von
Pflanzen durch Endophyten und biotrophe Pathogene
Wirt – Parasit Wechselwirkungen: die Extreme
Schematische Darstellung des Befalls von
Pflanzen unterschiedlicher Resistenz
Resistenz
Toleranz
Anfälligkeit
Resistenzfaktoren der inkompatiblen WirtParasit Paarung
Resistenzmechanismen gegen Pathogene
Prä-infektionelle Resistenz (präformierte Resistenzfaktoren)
Anatomisch-morphologische Ursachen
● Beeinflussung des Mikroklimas
● Blütenstruktur und Abblühvorgang
Post-infektionelle
Resistenz
● Struktur der Blattoberfläche
● Anzahl und Verteilung natürlicher Öffnungen
● Ausprägung des Abschlußgewebes
Physiologische Ursachen
● Nährstoffe
● Ausscheidungen (Rhizosphäreneffekt)
● Enzyme / Proteine
- Chitinasen
- β-1,3-Glucanasen
- PGIP (Polygalakturonase-inhibierende Proteine)
- Enzyme, die mikrobielle Toxine ab-/umbauen
● antifungale niedermolekulare Verbindungen
- Phenole
- antimikrobielle Verbindungen einschließlich Glycoside
- Saponine
Anatomisch-morphologische Abwehr
Dear Shikimatweg trägt zur Synthese vieler
antimikrobieller Substanzen bei
phenolics
Präformierte antifungale niedermolekulare
Verbindungen
- Phenole
Präformierte Abwehrsubstanzen können in
Trichomen gespeichert werden und werden
bei Verletzung abgegeben
Beschädigung
Flüchtige
Substanzen
Die Aktivierung präformierter
Abwehrsubstanzen in der Wirtszelle
Präformierte antifungale
niedermolekulare
Verbindungen
... z.B. Glycoside
Sternrußtau an Rosen
B. cinerea
Appressorium
Ascospore
V. inaequalis
Cyanogenglucoside und Glucosinolate sind
präformierte Abwehrstoffe in der Vakuole
z.B. Carica papaya
Rosaceae
Toxische
Substanzen
werden nach
Verwundung
freigesetzt
Brassicaceae
Mögliche biotische Interaktionen zwischen dem
Glucosinolatsystem der Brassicceen und anderen Organismen
Antifungale Saponine als präformierte
Resistenzfaktoren bei verschiedenen Pflanzen
In ihrer Grundstruktur
sind Saponine Steroide:
Wozu braucht eine Zellmembran Steroide?
Hauptbestandteile der Membranen sind Phospholipide
Durch Einlagerung von Steroiden wie
z.B. Ergosterol wird die Festigkeit der
Phospholipidmembran erhöht:
Wirkungsmechanismus der
Saponine
Saponine bilden Komplexe mit den Sterolen
pilzlicher Membranen, was zur Bildung von
Poren (links) oder Aggregaten (rechts) führt:
Abbau und Detoxifikation von α-Tomatin durch verschiedene
Tomaten-Pathogene.
Tomatinasen der Tomatenpathogene Botrytis cinerea, Septoria lycopersici und
Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici schneiden die an das Sterol-Grundgerüst
gebundenen Zucker an verschiedenen Stellen.
Pilze, die Tomatinasen besitzen, sind pathogen und hoch virulent. Pilze, die
keine Tomatinasen besitzen, sind apathogen oder schwach virulent.
α-Tomatin
β2-Tomatin