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Please use this identifier to cite or link to this item: http://dx.doi.org/10.25673/1876
Title: Discovery and validation of genes for quantitative host- and nonhost-resistance in barley and wheat to powdery mildew attack
Author(s): Rajaraman, Jeyaraman
Advisor(s): Deising, Holger B.
Schweizer, Patrick
Hückelhoven, Ralph
Granting Institution: Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
Issue Date: 2016
Extent: 1 Online-Ressource (341 Seiten)
Type: Hochschulschrift
Exam Date: 11.01.2016
Language: English
Publisher: Universitäts- und Landesbibliothek Sachsen-Anhalt
URN: urn:nbn:de:gbv:3:4-18776
Abstract: Diese Dissertation hat zum Ziel anhand zweier unterschiedlicher Ansätze einerseits die Rolle eines vorher entdeckten Kandidatengens der Gerste für Resistenz gegen den Mehltaupilz Blumeria graminis detailliert zu untersuchen und neue Kandidatengene der NHR in der Gerste und im Weizen gegen nicht-adaptierte Mehltaupilze zu entdecken. Im 1. Kapitel wird die biologische und zelluläre Funktion von HvARM1, eines zuvor identifizierten partiellen Genduplikats des HvPUB15-Gens kodierend für eine E3 Ligase, detailliert untersucht. Die Ergebnisse deuten auf eine Rolle von HvARM1 als negativer Regulator oder Antagonist von HvPUB15 hin, wobei letzteres ebenfalls eine Rolle in der Unterstützung der Mehltauinfektion spielen dürfte, indem es die konstante Erneuerung eines anfälligkeitsbezogenen, in Plastiden likalisierten Faktors bewirkt. Das 2. Kapitel befasst sich mit der Identifikation von Kandidatengenen der Gerste und des Weizens für NHR. Für dieses Ziel wurde eine umfassende Transkriptomanalyse mit Hilfe von Microarrays durchgeführt. In beiden Getreidearten wurden reziprok-kompatible Wirt- und nichtkompatible Nichtwirt-Mehltauinteraktionen verglichen. Die Analyse einzelner Zeitpunkte in Wirt- und Nichtwirt-Interaktionen ließen jeweils eine schnellere Reaktion beider Getreidearten bei einem Angriff durch nichtadaptierte Mehltaupilze vermuten. Daten Gen-Ortholog-zugeordneter, regulierter Transkripte zeigten eine Anzahl ko-regulierter Orthologe. Dies führte zu der Hypothese, dass die ko-regulierten Gene den Kern eines Abwehrprogramms gegen Mehltaupathogene in beiden Getreidearten darstellen könnten.
This thesis aims at the identification of molecular mechanisms and genes behind NHR to PM fungi in barley and wheat using two different approaches. In approach one, we studied the functional relevance of a previously discovered partial gene duplicate of HvPUB15 (for barley plant U-box 15) designated as HvARM1 (for barley Armadillo 1) in PM disease resistance. Here we demonstrate that HvARM1acts as an antagonist for the susceptibility-related HvPUB15, which might be involved in regulating downstream plastid-localized responses to support PM infection. The second approach aims at the identification of potential NHR genes in barley and wheat by a large-scale transcriptome analysis. In this study, a microarray analysis was carried out in peeled epidermal tissue comparing the reciprocal compatible host-and incompatible nonhost-interactions with PM fungi. Based on ortholog-matching of transcripts, several co-regulated orthologs were identified in both species. Results of this analysis suggest that responses of barley and wheat to non-adapted PM fungi are characterized by quantitative differences in the regulation of defense-related components.
URI: https://opendata.uni-halle.de//handle/1981185920/8647
http://dx.doi.org/10.25673/1876
Open access: Open access publication
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