Der biotrophe Gerstenmehltaupilz Blumeria graminis f. sp. hordei (Bgh) befällt Epidermiszellen von Gerste (Hordeum vulgare L.). Bgh dringt in anfällige Gerste über Penetration von lebenden Zellen ein. Die Zellen bleiben intakt, während der Pilz sich ernährt und reproduziert. Pflanzenzellen, die auf einen Pilzangriff antworten, durchlaufen intrazelluläre Umgestaltungen, die zur Zellpolarisation und Bildung von Zellwandappositionen als frühe Verteidigunsmaßnahme führen. Diese Änderungen werden oft über ein dynamisches Zytoskelett vermittelt. Färbungen von Aktin mit fluoreszenzmarkiertem Phalloidin zeigten, dass Aktinfilamente in resistenten Wirtspflanzen hin zu Orten der versuchten Penetration polarisiert werden. In zugänglichen Wirten finden bei Penetration subtilere Aktinumgestaltungen um pilzliche Haustorien statt. Dies lässt eine Rolle der Aktinumgestaltung des Wirtes sowohl in Penetrationsresistenz als auch bei Haustorienetablierung vermuten. Die Aktinfokussierung war weniger häufig and scheinbar verzögert in anfälliger Gerste, die den Suszeptibilitätsfaktor MLO exprimiert. Zusätzlich führte Einzelzellüberexpression des konstitutiv aktivierten RAC/ROP G-Proteins, CA RACB, einem weiteren potenziellen Suszeptibilitätsfaktor und hypothetischen Aktinregulator, zu teilweise inhibierter Aktinreorganisation nach Attacke durch Bgh, wohingegen 'knockdown' von RACB die Aktinfokussierung förderte. Demnach könnten, während der Abwehr von pilzlichen Pathogenen, RACB und potenziell MLO in die Modulation von Aktinumgestaltung und Zellpolarität involviert sein.
Zellpolarität scheint auch eine wichtige Rolle in der Pathogenese des Pilzes zu spielen und stellt ein mögliches Ziel für neue Fungizide dar. Die Wirkungsweise eines neuen systemischen, von Benzophenon abgeleiteten Fungizides, Metrafenone, wurde in Bgh analysiert. Es wurde gezeigt, dass Metrafenone eine außergewöhnliche Kombination aus schützender, eradikativer und kurativerWirkweise liefert. Dies bietet eventuell neue Ansätze zur effektiven Kontrolle von Mehltaupilzen. Metrafenone war dabei effizienter als herkömmliche Fungizide. Metrafenone reduzierte signifikant die Keimung und blockierte die Pilzentwicklung nach der Bildung von Appressorium, die mehr Lappen aufwiesen und weniger häufig penetrierten. Das Fungizid induzierte Schwellen, Platzen und Kollaps von Hyphenspitzen. Die Hyphenspitzen und sekundäre Appressorien waren auch häufig gegabelt. Die zytologische Analyse zeigte, dass Metaferone zum Zusammenbruch der F-Aktin Kappe, zur Schwächung der Zellwand am Apex und zur Beeinflussung von apikalen Vesikeln führte. Auf Metrafenone behandelten Blättern war die Sporulation inhibiert und Konidiophoren wiesen unregelmäßige Septierung, vielkernige Zellen und Delokalisation von Aktin auf. Es wurde gezeigt, dass der potenzielle Wirkort von Metrafenone in die Morphogenese der Hyphen involviert ist und in Initiierung und Aufrechterhaltung von zellulärer Polarität. Metrafenone stört wahrscheinlich einen Signalweg zur Regulierung und Polarisation des Aktinzytoskelettes.
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