Phytopathogens II

Question 1

Evolutionäres Wettrüsten bei Pflanze-Phytopathogene

Answer 1

1. Befall von Pflanze durch Phytopathogen:
   a) Pflanze erkennt “Angreifer” an PAMP (phytopathogen-associated molecular pattern, z.B. Flagellin, Chitin
   b) Erkennung von PAMP löst Abwehrreaktion aus : PAMP-triggered immunity
2. Phytopathogen erkennt pflanzliche Abwehr und produziert Effektoren, die pflanzliche Abwehr unterdrücken.
3. Pflanze erkennt Effektor vom Phytopathogen (durch R-Proteine; Resistance proteins) und dies induziert: Effector-triggered immunity (ETI)

Question 2

Positive Effekte für Herbivore

Answer 2

*Phytopathogene können Pflanzen attraktiver machen für Herbivore
> z.B. durch Induktion von attraktivem pflanzlichen Duftmuster durch Pathogene

*Phytopathogene können Pflanzen besser verwertbar machen für Herbivore
> z.B. durch Verschiebung des C/N-Verhältnisses zugunsten N
> z.B. durch Aufweichen der Zellwände

*Phytopathogene können Herbivorenqualität so verändern, dass sich dies negativ auf Carnivore auswirkt
(Nikotin im Tabak, der vom TMV befallen ist)

Question 3

Negative Effekte für Herbivore

Answer 3

*Phytopathogene können Pflanzen weniger attraktiv machen für Herbivore
> z.B. durch Veränderung des pflanzlichen Duftmusters:
> Veränderung maskiert Wirtspflanzenduft?
> Veränderung repellent?

*können Pflanzen weniger gut verwertbar oder ungenießbar machen
> z.B. durch Lignifizierung
> z.B. durch pflanzl. Phytoalexine oder Toxine der PP

*können Pflanzen für Feinde der Herbivoren attraktiver machen
> z.B. durch Duftmuster, das besonders die Feinde anlockt

Question 4

Welche Rolle spielen Mikroorganismen für Herbivore bei der Verdauung?

Answer 4

*bieten direkt Nährstoffe
(Menschen: AS-Biosynthese durch einige Mikroorganismen, z.B. Lysin, Threonin)

• produzieren Enzyme, die bei der Nährstoffverwertung helfen
• “entschärfen” pflanzliche Gifte

Question 5

Blattschneideameisen

Answer 5

*zerschneiden mit Mandibeln Blätter
*Königin bringt Pilzmycel mit spezifischer Tasche am Kopf (Infrabuccaltasche) in Nest ein
*Nährboden für Pilz: durchgekaute Blattschnipsel, die mit Exkrementen versetzt werden
*in Exkrementen auch Pilzsporen: Pilzausbreitung
*Pilzdünger: Phenylessigsäure und Indolessigsäure (Metathorakaldrüsen Arbeterinnen)
*Unkrautvernichtung:
> Verhalten (“Raustragen” von anderen Mikroorganismen)
> Antibakterielle Substanzen in Metathorakaldrüsen
> Antibiotische Substanzen von symbiontischen Bakterien auf Kutikula & in Infrabuccaltasche
> Pilzgarten (= anscheinend Pilz-Monokultur): Blattschneideameisen ernähren sich von ihrem Pilz

Question 6

Welche Insekten legen Pilzgärten an?

Answer 6

• Ameisen (Pilze: Basidiomycetes)
• Termiten (höhere Termiten, die keine symbiontischen Darmflagellaten haben) (Pilze: Basidiomycetes - Termitomyces)
• Borkenkäfer (Scolytidae, Xyleborus)