Dokument: Charakterisierung von Zuckertransportern und katabolisierenden Enzymen, die an Arabidopsis-Pseudomonas/Botrytis-Interaktionen beteiligt sind
| Titel: | Charakterisierung von Zuckertransportern und katabolisierenden Enzymen, die an Arabidopsis-Pseudomonas/Botrytis-Interaktionen beteiligt sind | |||||||
| Weiterer Titel: | Characterization of sugar transporters and catabolizing enzymes involved in Arabidopsis-Pseudomonas/Botrytis interactions | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=69114 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20250328-083203-1 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Englisch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | Deng, Chen [Autor] | |||||||
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| Beitragende: | Prof. Dr. Frommer, Wolf B. [Gutachter] Prof. Dr. Parker, Jane E. [Gutachter] | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 500 Naturwissenschaften und Mathematik » 570 Biowissenschaften; Biologie | |||||||
| Beschreibungen: | Phytopathogene Mikroorganismen, die Pflanzenblätter besiedeln, verringern den Ernteertrag erheblich, und die Umverteilung von Zucker spielt eine entscheidende Rolle bei der Anfälligkeit der Pflanzen gegenüber diesen Pathogenen. Die Mechanismen, die dem Zuckertransport und den Stoffwechselveränderungen in verschiedenen Blattzelltypen während einer Pathogeninvasion zugrunde liegen, sind jedoch weitgehend unerforscht. In dieser Studie wurden konfokale Bildgebungsverfahren an Reporterlinien von Arabidopsis thaliana (Arabidopsis) angewendet, die mit Botrytis cinerea (B. cinerea) infiziert waren, um den Zuckertransport und -stoffwechsel in verschiedenen Blattzelltypen zu untersuchen. Die Ergebnisse zeigten, dass die durch zytosolische, vakuoläre und Zellwandinvertasen vermittelte Saccharosehydrolyse in mehreren Zelltypen auftritt, während die Aktivitäten der vakuolären und Zellwandinvertasen in Mesophyll- und Phloemzellen gehemmt werden. Darüber hinaus identifizierten genetische Analysen Schlüsselgene, die an der Anfälligkeit von Arabidopsis für pathogene Infektionen beteiligt sind, darunter zytosolische Invertase 1, vakuoläre Invertasen und plasmamembranlokalisierte Saccharose-Uniporter. Die Studie ergab zudem, dass Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000 (Pst DC3000) seinen Saccharoseporin-Vorläufer und seine Saccharose-6-phosphat-Hydrolase zur Saccharoseassimilation und bakteriellen Proliferation nutzt. Ein CRISPR/dCas9-TurboID-basierter Proximity-Labeling-Ansatz wurde in Arabidopsis entwickelt, um transkriptionelle Aktivatoren des Protonen-/Hexose-Symporters STP13 während einer Pst DC3000-Infektion zu identifizieren, wobei weitere Optimierungen erforderlich sind. Diese Forschung liefert neue Erkenntnisse zu den genetischen Faktoren, die die Virulenz von Pathogenen, die Immunreaktionen der Pflanzen und das Zellüberleben in mit B. cinerea und Pst DC3000 infizierten Arabidopsis-Blättern koordinieren, und trägt letztendlich zur Entwicklung von Strategien zur Verbesserung der Resistenz von Nutzpflanzen gegenüber phytopathogenen Mikroorganismen bei.Phytopathogenic microorganisms colonizing plant leaves significantly reduce crop yields, and sugar reallocation plays a crucial role in influencing plant susceptibility to these pathogens. However, the mechanisms underlying sugar transport and metabolism alterations in various leaf cell types during pathogen invasion remain largely unexplored. This study utilized confocal imaging techniques on Arabidopsis thaliana (Arabidopsis) reporter lines infected with Botrytis cinerea (B. cinerea) to investigate sugar transport and metabolism in different leaf cell types. The results revealed that sucrose hydrolysis mediated by cytosolic, vacuolar, and cell wall invertases occurs in multiple cell types, while the activities of vacuolar and cell wall invertases are inhibited in mesophyll and phloem cells. Furthermore, genetic analyses identified key genes involved in mediating Arabidopsis susceptibility to pathogen infection, including cytosolic invertase 1, vacuolar invertases, and plasma membrane-localized sucrose uniporters. Additionally, the study found that Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000 (Pst DC3000) utilizes its sucrose porin precursor and sucrose-6-phosphate hydrolase for sucrose assimilation and bacterial proliferation. A CRISPR/dCas9-TurboID-based proximity labeling approach was developed in Arabidopsis to identify transcriptional activators of the proton/hexose symporter STP13 during Pst DC3000 infection, although further optimization is necessary. This research provides novel insights into the genetic factors coordinating pathogen virulence, plant immune responses, and cellular survival in Arabidopsis leaves infected by B. cinerea and Pst DC3000, ultimately contributing to the development of strategies to improve crop resistance to phytopathogenic microorganisms. | |||||||
| Lizenz: |  Dieses Werk ist lizenziert unter einer Creative Commons Namensnennung 4.0 International Lizenz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät | |||||||
| Dokument erstellt am: | 28.03.2025 | |||||||
| Dateien geändert am: | 28.03.2025 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 10.06.2024 | |||||||
| Datum der Promotion: | 17.03.2025 |
