Transkriptom-Analyse von Tomatenpflanzen nach Infektion mit Xanthomonas

Abstract

Xanthomonas campestris pv. vesicatoria (Xcv), der Erreger der bakteriellen Fleckenkrankheit von Tomaten- und Paprikapflanzen, transloziert mit Hilfe des Typ III-Sekretionssystems Typ IIIEffektorproteine (T3E) in Pflanzenzellen, welche den pflanzlichen Metabolismus und insbesondere Abwehrmechanismen zum Vorteil von Xcv verändern. In dieser Arbeit wurde durch Microarray-Analysen eine Vielzahl von Tomatengenen identifiziert, welche im Zuge der Immunantwort gegen Xcv bzw. durch die Aktivität von T3E transkriptionell reguliert waren und deren Bedeutung bei der Interaktion zwischen Xcv und Tomate bisher unbekannt war. Die Transkriptomdaten wurden zudem genutzt, um optimale Referenzgene für qRT-PCR-Analysen des Xcv-Tomate-Pathosystems zu identifizieren. Ein weiter Teil der Arbeit untersucht die molekulare Funktion des T3E XopI bei der Infektion von Wirtspflanzen durch Xcv, wobei gezeigt wurde, dass XopI die Apertur von Schließzellen während der stomatalen Immunität von Tomate beeinflusst.

Xanthomonas campestris pv. vesicatoria (Xcv), the causal agent of the bacterial spot disease on pepper and tomato, translocates type III effector proteins (T3E) into plant cells via the type III secretion system. T3E contribute to virulence by modulating the plant metabolism and suppression of defense responses. Here, microarray-analyses were done to identify tomato genes, that were transcriptionally regulated due to plant immunity to Xcv or by the action of T3E. Some of these regulated genes were not known to be involved in the interactio between Xcv and tomato so far. Furthermore the transcriptome data was used to identify optimal reference genes for qRT-PCR analysis of the Xcv-tomato-pathosystem. Another part of this work analyses the molecular function oft he T3E XopI during the infection of host plants by Xcv. It was shown, that XopI has an impact on the stomatal aperture during the stomatal immunity of tomato.