RizoRes

Die Krankheit Rizomania führt zu erheblichen Ertragsverlusten in befallenen Zuckerrüben. Der Rübenkörper zeigt durch vermehrtes Wachstum der Seitenwurzeln einen Wurzelbart und ist verkleinert. An den Blättern können Aufhellungen der Blattadern und Nekrosen auftreten. Die Krankheit wird durch das beet necrotic yellow vein virus (BNYVV) verursacht. Dieses wird durch den weit verbreiteten, bodenbürtigen Protisten Polymyxa betae übertragen. Da eine erfolgreiche Bekämpfung des Vektors im Boden nicht möglich ist, kann Rizomania bisher nur durch den Anbau resistenter Zuckerrübensorten kontrolliert werden. Seit Jahrzehnten wird das Resistenzgen Rz1 eingesetzt. Da es jedoch vermehrt zur Überwindung der Rz1‑vermittelten Resistenz kommt, spielt das Resistenzgen Rz2 eine wichtige Rolle für die langfristige Kontrolle von Rizomania.

Das von Rz2 kodierte Resistenzprotein erkennt ein Protein des BNYVV und löst eine Resistenzreaktion aus, die in Form von Zelltod sichtbar wird. Dadurch wird die Ausbreitung des Virus in der Pflanze verhindert. Im Rahmen des Projekts soll die Interaktion zwischen dem pflanzlichen Resistenzprotein Rz2 und dem viralen Avirulenzprotein „triple gene block I“ (TGB1) charakterisiert werden. Außerdem wird die Resistenzstabilität von Rz2 bewertet und untersucht, ob eine Überwindung der Rz2‑vermittelten Resistenz zu erwarten ist.

Um das Resistenzprotein Rz2 sowie das virale Protein TGB1 in der Zelle sichtbar zu machen, werden diese mit fluoreszierenden Proteinen fusioniert. Zum Nachweis von Protein-Protein-Interaktionen kommen das Hefe-Zwei-Hybrid-System (Y2H) und die Biomolekulare Fluoreszenzkomplementation (BiFC) zum Einsatz. Weitere Interaktionspartner sollen durch „proximity labeling“ gefolgt von Massenspektrometrie identifiziert werden. Die Experimente in planta werden im experimentellen Wirt Nicotiana benthamiana durchgeführt. Zur Bewertung der Resistenzstabilität von Rz2 werden potenziell resistenzbrechende Mutationen im viralen Protein identifiziert und anschließend in verschiedenen Zuckerrüben-Genotypen auf tatsächlich resistenzbrechende Eigenschaften überprüft.

Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)