Bei der Infektion von Getreide und Mais bildet der Pilz
Fusarium graminearum Toxine, die in die Nahrung gelangen können und für Tier und Mensch ein gesundheitliches Risiko darstellen. Ziel des Pilotprojektes ist es, durch Verwendung von Methoden der Genomik die Frage zu klären, welche Gene es dem Pilz ermöglichen, in einer ungewöhnlich großen Anzahl von Wirtspflanzen Krankheiten hervorzurufen. Dieses Verständnis könnte neue Wege zur Bekämpfung des Pilzes eröffnen. Andererseits sollen Mechanismen der Pilzresistenz in Wirtspflanzen erforscht werden, da dieses Wissen zur Züchtung hochresistenter Sorten genutzt werden könnte, und somit zu einer nachhaltigen Lösung des Problems beitragen sollte.
In Zusammenarbeit mit dem "Munich Information Center for Protein Sequences" soll die von einem US Konsortium gegenwärtig erstellte Genomsequenz analysiert und das Gen-Inventar mit dem eines nahe verwandten, jedoch nicht krankheitserregenden Schimmelpilzes (Neurospora crassa) verglichen werden. Ein wesentlicher Teil des Pilotprojektes ist der Entwicklung und Optimierung von effizienten Methoden zur gerichteten Inaktivierung von Genen des Pilzes gewidmet. Solche Insertionsmutanten sollen hinsichtlich geänderter Virulenz und einem geänderten Spektrum von Pilz-Metaboliten untersucht werden, da solche Substanzen wahrscheinlich eine wesentliche Rolle in der Unterdrückung von Abwehrreaktionen der Pflanzen spielen.
Pflanzliche Resistenzmechanismen gegen den Pilz sind derzeit weitgehend unverstanden. Da molekulargenetische Studien mit Getreide nur schwer möglich sind, soll unter Zuhilfenahme der Modellpflanze Arabidopsis thaliana untersucht werden, welche Rolle das in Mensch und Tier sehr stark als Östrogen wirksame Mykotoxin Zearalenon in Pflanzen spielt. Weiters sollen Detoxifikationsmechanismen untersucht werden, die zu sogenannten maskierten Mykotoxinen führen.
Fusarium-Resistenz ist in exotischem Getreide-Zuchtmaterial zwar vorhanden, wird jedoch polygen und quantitativ vererbt. Mit Hilfe von molekularen Markern sollen jene Chromosomenabschnitte identifiziert werden, die einen positiven Resistenzbeitrag liefern. Subtraktive Genbanken und "DNA-Chips" sollten es erlauben, Unterschiede in der Genexpression zwischen Weizensorten, die unterschiedliches Resistenzniveau aufweisen, aufzufinden und somit Kandidaten für Resistenzgene zu identifizieren. Die Anwendung der markergestützten Selektion in der praktischen Resistenzüchtung durch einen Firmenpartner sollte mittelfristig zu einer Verbesserung der Resistenz von Getreide, und somit zu einer Reduktion der Mykotoxinbelastung in Nahrungsmitteln führen.
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