Arbeitsgruppe Streubel

Für eine erfolgreiche Infektion benötigen Pflanzenpathogene eine ausreichende Versorgung mit Nährstoffen. Daher haben sie verschiedenste Strategien entwickelt, um den Nährstoffspeicher ihres pflanzlichen Wirts auszunutzen und ihren eigenen Energiebedarf zu decken.

Unsere Gruppe arbeitet mit pflanzenpathogenen Pilzen, die Gerste befallen und jährlich zu großen Ernteverlusten führen (Abbildung 1). 

Abbildung1: Typische Infektionssysmptome auf Gerstepflanzen, ausgelöst durch eine Infektion mit den pflanzenpathogenen Pilzen Zwergrost, Gelbrost, Mehltau oder Netzflecken (von links nach rechts)

 

 

Unser Ziel ist es, die Ernährungsstrategien dieser Pilze in der Pflanze aufzudecken und daraus neue Strategien für Resistenzmechanismen zu entwickeln. Daher untersuchen wir verschiedene Schritte der Pflanze-Pilz Interaktion zum Beispiel die Mechanismen zur Erkennung einer Infektion, die dadurch aktivierten Signalwege und Änderungen im Transkriptom, sowie die veränderte Aktivität von Proteinen, die am Nährstoffaustausch beteiligt sind. Bei Letzterem fokussieren wir uns besonders auf die Aktivität und Rolle von Zuckertransportern in der Pflanze-Pilz Interaktion (Abbildung 2).

Abbildung 2: Wissenschaftliche Fragestellungen am Beispiel eines biotrophen Pilzes der Gerste befällt. (1) Erkennung der Infektion und Aktivierung nachfolgender Signalwege (2) Änderung der Genexpression (3) Beteiligte Zuckertransporter in der Pflanze und im Pilz (4).

 

 

In unserem Forschungsalltag führen wir regelmäßig Pflanzen-Pathogen-Infektionen, Transkriptom-Studien oder transiente Analysen der beteiligten Komponenten z.B. in Gersteprotoplasten oder heterologen Organismen durch. Unsere Gruppe arbeitet außerdem mit einem flexiblen und modularen Klonierungskit. Dies ermöglicht uns die schnelle Erstellung verschiedenster molekularer Werkzeuge z.B. für Genome Editing, basierend auf CRISPR/Cas9 oder TALEs, zur Proteinexpression, für Reporterstudien und viele weitere Anwendungen. Außerdem haben wir in unserem Labor ein Protokoll zur Transformation von Gerste etabliert. Damit können wir transgene Gerstepflanzen mit spezifischen Merkmalen erzeugen und analysieren, welche Auswirkungen diese Veränderungen auf die Anfälligkeit oder Resistenz der Pflanze haben (Abbildung 3).     

Abbildung 3: Um den Einfluss bestimmter Merkmale auf die Pflanze-Pilz Interaktion zu analysieren, werden transgene Pflanzen erstellt (A). Eine erfolgreiche Infektion von Gerste mit einem biotrophen Pilz kann durch eine Färbung der pilzlichen Strukturen sichtbar gemacht werden. Eine anfällige Pflanze weist verzweigte pilzliche Strukturen auf (B), wohingegen das Pilzwachstum in einer resistenten Pflanze eingeschränkt ist (C).

    

LEITUNG

Dr. rer. nat. Jana Streubel
Adresse
Herrenhäuser Straße 2
30419 Hannover
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