Höhere Pflanzen wehren phytopathogene Pilze häufig mit Hilfe niedermolekularer, für Pilze toxischer Sekundärstoffe, sog. Phytoalexine oder Phytoanticipine, ab. Um dem zu begegnen, können Pilze Efflux-Transporter synthetisieren und so die intrazelluläre Konzentration der an-tifungalen Sekundärmetabolite unter der Toxizitätsgrenze halten. Das Projekt hat das Ziel, über Komplementation von Transporter-defizienten Hefemutanten Transporter-Gene des Bohnenpathogens Colletotrichum lindemuthianum und des Tomaten- und Kartoffelpathogens C. coccodes zu klonieren und deren Funktion während der Pathogenese zu untersuchen. Ferner sollen pflanzliche Wirkstoffe identifiziert werden, die Efflux-Transporter inhibieren und so die Phytoalexin- oder Phytoanticipin-basierte pflanzliche Abwehr verstärken. Ein Fernziel der geplanten Arbeiten ist die Herstellung transgener Tomaten, die Flavone mit inhibitorischer Aktivität gegen pilzliche Efflux-Transporter synthetisieren. Mit solchen transgenen Pflanzen oder durch direkten Einsatz pflanzeneigener Flavonoide, die das Abwehrpotenzial der Pflanzen stärken, könnte die Intensität des klassischen chemischen Pflanzenschutzes reduziert werden. Weitere Ziele sind die Aufklärung der Proteinstruktur und der Protein-Substrat-Interaktionen pilzlicher Transporter, die in Kooperationen mit der Biophysik und der Biochemie angestrebt werden.
Mit diesem von der DFG geförderten Forschungsvorhaben sollen die Grundlagen der Wechselwirkung verschiedener Bananenkultivare aus aller Welt, darunter auch einigen Pflanzen aus dem Oman, und ihren weltweit gefürchteten Schaderregern wie dem Bananenrüsselkäfer, Wurzelnematoden und der pilzbürtigen Black Sigatoka-Krankheit untersucht werden. In einem ersten Schritt sollen die phytochemischen Profile von gesunden und befallenen Bananenpflanzen im Hinblick auf pflanzliche Sekundärverbindungen vom Typ der Phenylphenalenone verglichen werden. In nachfolgenden Versuchen wird der Einfluß von verschiedenen Nährstoffen (insbesondere N, K und P) auf die Musa-Schaderreger-Interaktionen im Mittelpunkt des Interesses stehen. Untersuchungen zur Biosynthese der pflanzlichen Sekundärstoffe der Phenylphenalenone, ihre möglichen Beeinträchtigungen der Aktivitäten der verschiedenen Schaderreger und deren katabolischer Umgang mit diesen als Phytoalexine einzustufenden pflanzlichen Sekundärmetaboliten vervollständigen die mit diesem Projekt zu bearbeitenden Themenfelder. Eine Vielzahl moderner Analysetechniken kommen zum Einsatz, um die gestellten Aufgaben erfolgreich zu bearbeiten.