Die Chitosan-induzierte Abwehrreaktion des Weizens

Eine Inokulation anfälliger Weizensorten mit dem phytopathogenen Rostpilz Puccinia graminis f.sp. tritici (Pgt) führt zur Erkrankung der Pflanze an Schwarzrost. In hochresistenten Weizensorten kann die Pflanze eine Infektion durch den obligat biotrophen Pilz abwehren, indem infizierte Zellen lignifizieren und absterben. Substanzen, die bei Applikation ähnliche Abwehrreaktionen induzieren können, werden Elicitoren genannt. In Blätter infiltriertes polymeres Chitosan wirkt in Weizen als Elicitor einer heterogenen Reaktion, welche mit einer gradiellen Verteilung des Elicitors im Gewebe und einer zeitlich differenziellen Induktion zweier Gene der Ligninbiosynthese korrelliert, der Zimtsäure-4-hydroxylase (C4H) bzw. Zimtalkohol-dehydrogenase (CAD). Die Induktion der C4H wird von einer Nekrotisierung des Gewebes begleitet. Eine Lignifizierung, korrellierend mit einer CAD-Induktion, findet jedoch nur an der Grenze der Nekrose zum intakten Gewebe statt. Die kinetischen Untersuchungen wurden auch auf einen aus Keimschläuchen des Pilzes isolierbaren Elicitor bzw. das natürliche Interaktionssystem erweitert