Zusammenhänge zwischen streßinduzierten Veränderungen der Pathogenese von Erysiphe graminis hordei und Membrankomponenten der Gerste
Authors: Oerke E.‐C. , Krone Claudia , Jacobi Inta , Schönbeck F. 
Published: May 2008

An Gerste wurde der Einfluß von abiotischem Streß (48 h bei 4 °C, 60 h Trockenheit) auf die Entwicklung von Erysiphe graminis f. sp. hordei sowie auf die Zusammensetzung der Plasmamembranproteine und der Lipide untersucht. Der moderate Streß bewirkte eine erhöhte Anfälligkeit von Gerste gegenüber E. graminis f. sp. hordei um 90 % (Kälte) bzw. um 60 % (Wassermangel). Die frühe Entwicklung des Pathogens auf dem Blatt (Keimung, Appressorienbildung) verlief auf den unterschiedlich behandelten Pflanzen in gleicher Weise. Mit Einsetzen der Primärhaustorienbildung zeigte sich jedoch eine Förderung von E. graminis auf den gestreßten Pflanzen, die sich in einer früheren und erhöhten Primärhaustorienbildung und Sporulationsrate sowie einer größeren Koloniefläche widerspiegelte. Parallel zu der veränderten Prädisposition der Pflanze konnten streßinduzierte Modifikationen in der Lipid‐ und Proteinzusammensetzung pflanzlicher Membranen festgestellt werden. Unter dem Einfluß von Kältestreß nahmen die Gehalte an polaren Lipiden zu, Trockenstreß bewirkte einen Anstieg neutraler Lipide. Im Proteinmuster isolierter Plasmamembranen konnten quantitative Veränderungen als Folge der unterschiedlichen Streßfaktoren festgestellt werden. Eine Erholung der Pflanzen von den Streßsituationen vor der Inokulation führte zu einer Normalisierung der streßbedingten Veränderungen. Die geförderte Entwicklung des biotrophen Pathogens wird im Zusammenhang mit den Veränderungen der Membranen diskutiert.

Relations between stress‐induced modifications of the pathogenesis of Erysiphe graminis hordei and the membrane components of barley

Experiments with barley (cv.‘Mammut’) investigated the effect of abiotic stress (48 h chilling at 4 °C, 60 h water deficiency) on the pathogenesis of Erysiphe graminis f. sp. hordei and the composition of membrane bound proteins. Exposing the plants to chilling stress and water stress resulted in increased susceptibility of barley to E. graminis by 90 % and by 60 %, respectively. The early development of the pathogen on the leaf (germination, formation of appressoria) was not effected by different treatments of the plants before inoculation. There was a stimulation of E. graminis with the beginning of the biotrophic phase, which was reflected by an earlier and increased formation of primary haustoria, higher specific sporulation rate and larger colony areas. Apart from the modified predisposition, the composition of the plasma membrane proteins and lipids was altered. Chilling increased the content of polar lipids whereas water deficiency raised the level of neutral lipids. Both stress factors resulted in quantitative modifications of the protein patterns of isolated plasma membranes. When plants were allowed to recover under optimal environmental conditions, the stress induced modifications of the plasma membranes and the predisposition returned to normal. The promotion of the biotrophic parasite is discussed in relation to the composition and the properties of the plasma membrane.