Klasse I-Histondeacetylasen koordinieren Virulenz im Maispathogen Colletotrichum graminicola

Abstract

Im Fokus dieser Arbeit standen Histondeacetylasen (HDACs) des Maispathogens Colletotrichum graminicola. Die Arbeitshypothese war, dass HDACs die vegetative und pathogene Entwicklung steuern könnten. Im Genom von C. graminicola wurden vier klassische Histondeacetylase-Gene identifiziert, die alle funktionell charakterisiert wurden. Untersuchungen zu CgHDA1 zeigten, dass dieses Gen essentiell ist. Es wurden HDA1RNAi-Stämme erzeugt, deren vegetative Hyphen deutliche Polaritätsdefekte aufwiesen. Die pathogenen Hyphen unterschieden sich jedoch nicht von denen des Wildtyps. Die von den HDA1 RNAi-Isolaten differenzierten Appressorien wiesen Penetrationsdefekte auf, was sich in einer reduzierten Virulenz äußerte. CgHDA2 wurde detailliert als Pathogenitätsgen charakterisiert. Die Deletion von CgHDA2 führte neben verringertem Hyphenwachstum zu Penetrationsdefekten und pathogene Hyphen arretierten in der biotrophen Phase. Die Untersuchungen von Einzel- und Doppelmutanten der Klasse II-Histondeacetylase-Gene CgHDA3 und CgHDA4zeigten, dass diese Gene für die Virulenz von C. graminicola unbedeutend sind.

The focus of this work was on histone deacetylases (HDACs) of the maize anthracnose pathogen, Colletotrichum graminicola. The working hypothesis was that histone deacetylases might control vegetative and pathogenic development. In the genome of C. graminicola, four classical histone deacetylases genes were identified, all of them had been functionally characterized. The studies on CgHDA1 showed that this is an essential gene. HDA1 RNAi strains were generated whose vegetative hyphae showed severe polarity defects. However, the pathogenic hyphae did not differ from the wild type. The appressoria differentiated by the HDA1 RNAi isolates showed penetration defects, which led to a reduced virulence. CgHDA2analyses characterized this gene in detail as a pathogenicity gene. The deletion of CgHDA2 led to a reduced vegetative growth and to penetration defects and pathogenic hyphae arrested in the biotrophic phase of infection.The analysis of single and double deletion mutants of CgHDA3 and CgHDA4 showed that both class II histone deacetylase genes are dispensable for virulence of C. graminicola.