Die hier vorliegende Arbeit befasste sich mit der mutualistischen Interaktion des Wurzelendophyten Piriformospora indica mit der Modellpflanze Arabidopsis thaliana. Da P. indica die Fähigkeit besitzt, entfernt verwandte Pflanzenarten zu besiedeln, deutet dies darauf hin, dass der Pilz über effektive Strategien zur Überwindung der Pflanzenabwehr verfügt. Zunächst sollte die Besiedlungsstrategie des Pilzes aufgedeckt werden. Anhand zytologischer Studien von mit P. indica besiedelten Arabidopsis-Wurzeln konnte eine präzis abgestimmte, zweiphasige Besiedlungsstrategie des Pilzes nachgewiesen werden. Diese beinhaltet eine initiale biotrophe, gefolgt von einer Zelltod-assoziierten Phase. Da P. indica lebende Zellen besiedelt, welche jedoch kaum Abwehrreaktionen aufzeigen, war es zusätzlich mein Ziel, die allgemeinen Mechanismen der Unterdrückung der Wurzelabwehr durch P. indica zu erfassen. Dabei konnte demonstriert werden, dass P. indica mit einem Immunsystem auf der Ebene der MAMP-triggered immunity (MTI) konfrontiert ist und dieses effizient unterdrückt. Darüber hinaus ergaben weiterführende Studien mit Arabidopsis-Mutanten, welche eine veränderte Signalgebung der MTI haben, dass P. indica vom pflanzlichen Immunsystem erkannt wird und eine zu Pathogenen vergleichbare Abwehrreaktion aktivieren kann. Dies lässt vermuten, dass die Pflanze eingangs nicht zwischen mutualistischen und pathogenen Mikroben diskriminiert. P. indica bedient sich somit ähnlichen immunosuppressiven Mechanismen und Strategien, wie viele biotrophe Pathogene, um Wurzel-Kompatibilität herzustellen. Die hier demonstrierte Fähigkeit von P. indica, frühe Abwehrsignalkomponenten zu manipulieren, bestimmt somit auch seinen Besiedlungserfolg. Die Effektivität in der Abwehrsuppression in Arabidopsis könnte auch sein breites Wirtsspektrum erklären. Die angewendeten molekularen und biochemischen Studien zur Arabidopsis-P. indica Interaktion nach Elizitierung mit diversen MAMPs konnten ferner eine Überlappung zwischen der Organisation von Blatt- und Wurzelabwehr offenlegen und deutlich machen, dass die bestehenden Signalkomponenten in Blättern und Wurzeln teilweise konserviert sind. Weiterhin konnte auch die Analyse der DAMP-triggered immunity in Wurzeln eine Überlappung zu der im Blatt bereits beschriebenen aufzeigen. Hierbei wurde deutlich, dass P. indica keinen Einfluss auf DAMP aktivierte Abwehrreaktionen hat. Diese Resultate lassen bestehende Unterschiede in der MAMP- und DAMP-Signalkaskade vermuten. Zusätzlich wurde der Einfluss der durch Phytohormonen gesteuerten Abwehrsignalgebung auf das Wachstum von P. indica untersucht. Hierbei wurde deutlich, dass das pflanzliche Hormonsystem die Balance der Besiedlung trotz immunsupprimierender Wirkung des Pilzes kontrolliert. Eine Salizylsäure (SA)- und Glukosinolat-basierte Abwehr der Pflanze ist dabei wichtig und effizient, um das Wachstum von P. indica zu limitieren. Der Jasmonat (JA)-Signalweg hingegen unterstützt die Besiedlung von Wurzeln durch P. indica. Dieser nutzt die Aktivierung des JA-Signalweges, um frühe Abwehrreaktionen (oxidative burst) zu unterdrücken. Außerdem ergaben die durchgeführten Studien Hinweise darauf, dass P. indica den JA-Signalweg eventuell benötigt, um SA-assoziierte Abwehr zu unterdrücken.
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