Genetische Variabilität phytopathogener Pilze der Gattung Fusarium
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INHALTSVERZEICHNIS
SEHE
1. LITERATUR-REVIEW 1
1.1. DIE GATTUNG
FUSARIUM AB BEDEUTENDE GRUPPE
PHYTOPATHOGENER PILZE 1
1.1.1. FUSARIEN AB KRANKHEITSERREGER
1111 GIBBERELLAFUSSKUROI - DIE BAKANAE-KMMMT UND
IHRE BEKAEMPFUNG 5
1.2. TAXONOMIE DER FUSARIEN 8
1.2.1. DIE SECHS KREUZUNGSGRUPPEN VON
GIBBERELLA FUJIKUROI 11
13. VARIABILITAET IN DER PHYTOPATHOGENITIT 13
1.4. WELCHE MOEGLICHKEITEN GIBT ES ZUR UNTERSUCHUNG
DER VARIABILITAET PHYTOPATHOGENER PIKE? 15
1.4.1. MORPHOLOGISCHE ASPEKTE 16
1.4.1.1. MAKROMORPHOLOGISCHE FAKTOREN 16
1.4.1.2. MIKROMORPHOLOGISCHE FAKTOREN 16
1.4.2. PHYSIOLOGISCHE ASPEKTE 17
1.4.3. PHYTOPATHOLOGISCHE ASPEKTE - PFLANZENTESTS ZUR
UNTERSUCHUNG DER WIRTSSPEZIFITAET UND DES
KRANKHEITSVERLAUFS 17
1.4.3.2. BIOCHEMISCHE ASPEKTE 18
1.4.3.2.1. HORMONELLE FAKTOREN - BILDUNG VON PHYTOHORMONEN 18
1.4.3 2.2. TOXIKOLOGISCHE FAKTOREN 18
1.43.2.3. ENZYMOLOGISCHE FAKTOREN 21
1.4.4. GENETISCHE ASPEKTE 23
1.4.4.1. MOELEKULARE MARKER AUF RNA-EBENE 26
1.4.4 2. MOLEKULARE MARKER AUF DNA-EBENE 28
1.4.4.2.1. RESTRIKTIONSFRAGMENT-LAENGENPOLYMORPHISMUS (RFLP) 28
1.4.4.2 2. DIE PULSFELDGELELEKTROPHORESE (PFGE) 31
1.4.4.2.3. DIE POLYMERASE-KETTENREAKTION (PCR) - EINE METHODE
REVOLUTIONIERT DIE DIAGNOSTIK 38
2. EXPERIMENTELLE ARBEITEN
43
2.1. ZIELE DER ARBEIT 43
2.2. MATERIAL UND METHODEN 44
2.2.1. MATERIAL 44
2.2.1.1. ORGANISMEN UND BIOLOGISCHES MATERIAL 44
2.2.1.1.1. STAEMME 44
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN
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2.2.1.1.2. HYBRIDISIERUNGSPROBEN 47
2.2.1.13. DNA-GROESSENSTANDARDS 48
2.2.1.2. CHEMIKALIEN 49
2.2.13. ENZYME 50
2.2.1.3.1. LYTISCHE LENZJNNE 50
2.2.1.3.2. RESTRIKTIONSENZYME UND DNA-POLYMERASEN 51
2.2.1.4. TECHNISCHE AUSRUESTUNG 51
2.2.1.41. RAPD-ANALYSE 52
2.2.1.4.2. AGAROSEGELELEKTROPHORESE 52
2.2.1.4 2.1. KONVENTIONELLE ELEKTROPHORESESYSTEME 52
2.2.1.4.2.2. PULSFELDGELELEKTROPHORESESYSTEME 53
2.2.1.4.2.2.1. DAS CHEF-SYSTEM 53
2.2.1.4.2.2.2. DAS RFGE-SYSTEM 53
2.2.1,4.3. DN A-DNA-HYBRIDISIERUNG 53
2.2.1.5. PRIMERSEQUENZEN 54
2.2.1.6. HILFSMITTEL 55
22.2. METHODEN 56
2.2.2.1. MIKROBIOLOGISCHE METHODEN 56
2.2.2.1.1. KULTIVIERUNG DER
FUSARIUM-HOLAXC 56
2.2.2.1.2. SEXUELLE KREUZUNGEN 58
2.2.2.2. PRAEPARATIVE METHODEN 59
2.2 2.2.1. ISOLATION GESAMTGENOMISCHER DNA 59
2.2.2.2.1.1. MINIPRAEPARATION FUER RAPD-ANALYSEN 59
22.2.2.
1.2. MAXIPRAEPARATION FUER RESTRIKTIONSANALYSEN 61
2.2.2.2.2. RESTRIKTIONSVERDAUUNG 63
22.2.2.2.1. RESTRIKTION MIT
ECCRL 63
2.2.22.2.2.
RESTRIKTION MIT /FTRTDFFL 63
2.2.2.2.2 3. RESTRIKTION MIT
BAMWL 63
2.2.2.2.3. CHROMOSOMEN-PRAEPARATIONEN FUER PFGE 64
2 2.2.2.4. ELUTION VON DNA-FRAGMENTEN AUS AGAROSEGELEN 66
2.2.2.3. ANALYTISCHE METHODEN 67
2.2 2.3.1. RAPD-ANALYSE UND AUSWERTUNG DER RAPD-
POLYMORPHISMEN MIT HILFE DER PAUP-ANALYSE 67
2.2.2.3 2. AUFTRENNUNG VON DNA IN AGAROSEGELEN 68
2.22.3.2.
1. BEDINGUNGEN FUER DIE KONVENTIONELLE GELELEKTROPHORESE 69
2.2 2.3.2.2. BEDINGUNGEN FUER DIE PULSFELDGELELEKTROPHORESE 69
2.2.2.4. KAPILLAR-TRANSFER UND HYBRIDISIERUNG 70
2.2.2.4.1.
SOUTHEM-BLOTTING NACH SOUTHERN (1975) 70
2.2.2.4.2. PRAEHYBRIDISIERUNG 72
2 2.2.4.3. RADIOAKTIVE MARKIERUNG DER DNA-SONDEN
NACH FEINBERG & VOGELSTEIN (1983, 1984) 73
2.2.2.4.4. HYBRIDISIERUNG UND DOKUMENTIERUNG DER RESULTATE
DURCH AUTORADIOGRAFIE 74
23. RESULTATE 76
2.3.1. RAPD-ANALYSEN NND IHRE BEDEUTUNG ALS QUELLE
MOLEKULARER HYBRIDISIERUNGSPROBEN 76
2.3.1.1. TEST DER VORHANDENEN ZUFALLSPRIMER 76
2.3.1.11. PRIMERSETL 76
2.31.1.2. PRIMERSET H 79
2.3.1.2. RAPD-ANAIYSE VERSCHIEDENER
FUSARIUM-SPEMS 80
2.3.1.21. RAPD-MUSTER 80
2.3.1.2.2. AUSWERTUNG DER POLYMORPHISMEN MIT HILFE
DER PAUP-ANALYSE 86
2.3.1.3. RAPD-ANAIYSE ZUR DIFFERENZIERUNG INNERHALB
EINER FUSARIUM-SPEZIES AUS DER SEKTION
LISEOTCR. GIBBERELLAFUJIKUROI 88
2.3.1.3.1. SIND UNTERSCHIEDE IN DER FAEHIGKEIT ZUR GIBBERELLIN
PRODUKTION AUF DNA-EBENE DETEKTIERBAR? 88
2.3.1.3.1.1. DIE RAPD-ANAIYSE VON MUTANTEN MIT STOERUNGEN
IM GAJ-STOFFWECHSEL 89
2.3.1.3.1.2. RAPD-POLYMORPHISMEN VON FELDISOLATEN 91
2.3.1.3.2. IDENTIFIZIERUNG DER SECHS KREUZUNGSGRUPPEN
VON GIBBERELLA FUJIKUROI 96
2.3.1.3.2.1. RAPD-MUSTER DER REFERENZSTAEMME 96
2.3.1.3.2.2. RAPD-MUSTER VON
GIBBERELLAFUJIKUROI-LSOL&TEN
UNBEKANNTER KREUZUNGSGRUPPE 103
2.3.1.3.2.3. BEWEIS DER PROGNOSTISCHEN KLASSIFIZIERUNG DURCH
SEXUELLE KREUZUNGEN 104
2.3.1.3.2.4. VERGLEICHENDE AUSWERTUNG DER PAUP-DENDROGRAMME 106
2.3.1.3.3. RAPD-ANAIYSE VON NACHKOMMEN DER SEXUELLEN
KREUZUNG ZWISCHEN C01993 UND M6619 110
2.3.1.4. REAMPLIFIKATIONEN EINIGER RAPD-FRAGMENTE 112
2.3.2. VERWENDUNG ISOLIERTER RAPD-FRAGMENTE
ALS HYBRID ISIERUNGSPROBEN 113
2.3.2.1. HYBRIDISIERUNG MIT VERSCHIEDENEN
FUSARIUM-SPENCS 114
2.3.2.2. HYBRIDISIERUNG MIT
GIBBERELLA FUJIKUROI-ISOLATEN
BEKANNTER UND UNBEKANNTER KREUZUNGSGRUPPENZUGEHOERIGKEIT 116
2.3.3. DIE GELELEKTROPHORETISCHE TRENNUNG CHROMOSOMALER
DNA VERSCHIEDENER GIBBERELLAFUJIKUROI-HOLMTC 123
2
A. DISKUSSION 127
2.4.1. KLASSIFIZIERUNG VON FUSARIEN MIT HILFE
DER RAPD-TECHNIK 127
2.4.1.1. PROGNOSEN ZUR TAXONOMISCHEN EINTEILUNG IN SPEZIES 132
2.4.1.2. DETAILIERTERE DIFFERENZIERUNG EINER SPEZIES -
GIBBERELLA
FUJIKUROI ALS REPRAESENTATIVER VERTRETER DER GATTUNG FUSARIUM 132
2.4.1.3. ABSCHLIESSENDE BETRACHTUNGEN ZUR FUSARIEN-
T AXONOMIE-PROBLEMATIK 135
2.4.1.4. ABSCHLIESSENDE BETRACHTUNGEN ZUR RAPD-THEMATIK 136
2.4.1.5. RAPD-FRAGMENTE ALS QUELLE VON HYBRIDISIERUNGS-
SONDEN FUER RFLP-ANALYSEN 137
2.4.2. CHROMOSOMENLIN GEN POLYMORPHISMEN INNERHALB
VON GIBBERDLA FUJKUROI 139
2.5. ZUSAMMENFASSUNG 139
3.
LITERATUR 141
4.
ANHANG
159 |
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