03.06.2002
Forschung Projekte
Transgene T4-Lysozym-Kartoffel – Untersuchungen von Wirkungen auf Bakterien
(1995 – 1996) Georg-August-Universität, Institut für Pflanzenpathologie und Pflanzenschutz, Göttingen
Thema
Zur Erzeugung einer Resistenz gegenüber Erwinia carotovora, dem Erreger der Knollennassfäule und der Schwarzbeinigkeit bei der Kartoffel wurde das Gen für ein Lysozym aus dem Bakteriophagen T4 in das Pflanzengenom der Kartoffel übertragen. Lysozyme greifen die bakterielle Zellwand an und bewirken deren Auflösung (Lyse).
Im vorliegenden Projekt sollten die methodischen Voraussetzungen für die Untersuchungen möglicher indirekter Wirkungen des Lysozyms auf pathogene und nützliche Bakterien entwickelt werden.
Zusammenfassung
Die Untersuchungen dieses Projektes konnten keine Resistenz der T4-Lysozym-Kartoffel gegenüber dem Erreger der Knollennassfäule und der Schwarzbeinigkeit feststellen. Weder im pflanzlichen Interzellularraum noch in zerkleinerten Stängelproben war eine Lysozym-Aktivität nachzuweisen. Aus den Bodenproben konnten Lysozym-empfindliche Bakterienstämme isoliert werden. Eine Fortführung des Projektes fand nicht statt.
Versuchsbeschreibung
Aktivität von T4-Lysozym in Bakterienflüssigkulturen
Der Grad der Aktivität von T4-Lysozym auf verschiedene Bakterienstämme wurde in Flüssigkulturen getestet, denen in unterschiedlichen Konzentrationen Lysozym zugeführt wurde.
Aktivität von T4-Lysozym in Pflanzenzellzwischenräumen
T4-Lysozym wird von der transgenen Pflanze in den Interzellularraum abgegeben. Um die Wirksamkeit des Enzyms in den Zellzwischenräumen zu testen, wurde Interzellularflüssigkeit aus den Pflanzenzellen isoliert und die Vermehrungsrate von Bakterien in der gewonnenen Lösung gemessen.
Aktivität von T4-Lysozym in zerkleinerten Stängelproben
Die Stängelspitzen transgener Kartoffelpflanzen wurden zerkleinert, um dort anschließend die Vermehrungsrate von Bakterien zu prüfen.
Resistenz transgener Lysozym-Kartoffel gegenüber Erwinia
Die Überprüfung der Resistenz wurde durch Inokulation transgener und nicht-transgener Kartoffelpflanzen (Blattmaterial) und -knollen (Knollenscheibentest) mit dem Erreger E. carotovera durchgeführt.
Wirkung von T4-Lysozym auf Bodenbakterien
Bakterien aus Bodenproben des geplanten Versuchsfeldes wurden auf ihre Sensitivität gegenüber dem Erreger Erwinia und gegenüber T4-Lysozym getestet.
Ergebnisse
Aktivität von T4-Lysozym in Bakterienflüssigkulturen
Nur wenige Stämme von Erwinia reagierten im Flüssigkulturtest empfindlich auf T4-Lysozym. Einige Stämme wurden im Wachstum gebremst, jedoch nicht abgetötet.
Aktivität von T4-Lysozym in Pflanzenzellzwischenräumen und zerkleinerten Stängelproben
Erwinia wurde in den flüssigen Lösungen des pflanzlichen Interzellularraums nicht im Wachstum gehemmt. Daraus wurde der Schluss gezogen, dass kein oder nur wenig Lysozym in den Interzellularraum der Pflanze abgegeben wird.
Resistenz transgener Lysozym-Kartoffel gegenüber Erwinia
Weder der Inokulationstest transgener Lysozym-Kartoffeln noch der Knollenscheibentest konnte eine Resistenz gegenüber Erwinia-Stämmen eindeutig belegen.
Wirkung von T4-Lysozym auf Bodenbakterien
Als Gegenspieler von E. carotovora konnten vier Lysozym-empfindliche Bakterien-Stämme aus den Bodenproben selektiert werden. Es handelt sich wahrscheinlich um Bakterien der Gattung Bacillus spp..
Thematische Verknüpfungen
Themen
Querschnittsthemen
Förderung
Bundesministerium für Bildung und Forschung
Förderkennzeichen
0311057/3
Projekt
Originaltitel
Vorlaufforschung für ein Freisetzungsversuch und Begleitforschung mit transgenen T4-Lysozym produzierenden Kartoffeln
Kontakt
Projektleiter:
Dr. Klaus Rudolph
Georg-August-Universität
Institut für Pflanzenpathologie und Pflanzenschutz
Grisebachstrasse 6
37077 Göttingen
Tel: 0551/393721
Veröffentlichungen
Forschungsprojekte
Forschungsverbund Lysozym-Kartoffel 1995-2002
- Freisetzung und Resistenzprüfung, BAZ Quedlinburg
- Wirkung im Boden, horizontaler Gentransfer, Uni Oldenburg
- Wirkung auf Knöllchenbakterien, Universität Rostock
- Wirkung auf nützliche Bakterien, Universität Rostock
- Wirkung auf Bakterien- Gemeinschaften im Boden, BBA Braunschweig
- Wirkung auf Bakterien und Pilze im Wurzelraum, BBA Braunschweig Ein weiteres Projekt zur Lysozym-Kartoffel:
- Wirkungen auf Bakterien, Universität Göttingen