Advanced

Signalling between plants and microorganisms

Troedsson, Ulrika LU (2005)
Abstract (Swedish)
Popular Abstract in Swedish

Växter kan bli attackerade av många olika sorters bakterier, svampar, virus, insekter och betande djur. Därför har växter utvecklat flera olika försvarssystem mot patogener. Bland annat kan de ha skyddande ytskikt, antimikrobiella molekyler och proteiner. Men växter kan också leva i symbios med bakterier och svampar. Baljväxter bildar rotknölar där kvävefixerade bakterier (rhizobier) kan leva. De här bakterierna ger kväve till växten och bakterien får socker från växten. Mycorrhiza är en symbios mellan växter och svamp. Svampen hjälper växten att ta upp fosfat och får samtidigt socker från växten.



Hur vet växten skillnaden mellan patogener och mikroorganismer som kan vara bra... (More)
Popular Abstract in Swedish

Växter kan bli attackerade av många olika sorters bakterier, svampar, virus, insekter och betande djur. Därför har växter utvecklat flera olika försvarssystem mot patogener. Bland annat kan de ha skyddande ytskikt, antimikrobiella molekyler och proteiner. Men växter kan också leva i symbios med bakterier och svampar. Baljväxter bildar rotknölar där kvävefixerade bakterier (rhizobier) kan leva. De här bakterierna ger kväve till växten och bakterien får socker från växten. Mycorrhiza är en symbios mellan växter och svamp. Svampen hjälper växten att ta upp fosfat och får samtidigt socker från växten.



Hur vet växten skillnaden mellan patogener och mikroorganismer som kan vara bra för dem? Detta är intressant att veta när man tar fram nya växter för jordbruk. Växter som är resistenta mot patogener kräver inte lika mycket bekämpningsmedel.



Vi har bland annat undersökt enzymgruppen chitinaser. Dessa enzym är involverade såväl i växtens försvar mot patogener, som i symbiosen med rhizobier och mycorrhiza. Baljväxter kan bara bli infekterade av ?rätt? rhizobium. Varje baljväxt har sitt eget spektrum av rhizobier som kan infektera dem, en del har ett smalt spektrum, en del ett brett. I denna process där bakterien och växten känner igen varandra är chititinaser involverade. De klyver Nod-faktorer som bildas av rhizobier. Nod-faktorerna binder till receporer på växtens rotyta och startar noduleringsprocessen. Vi har hittat fyra chitinaser (Go-cht1a, Go-cht1b, Gocht1b2 och Go-chtIV ) som inte tidigare har beskrivits.



Vi har också sekvenserat andra gener i Galega orientalis som kan ha betydelse för symbioser, bland annat en defensingen, ett möjligt chitinbindande protein, en lektingen och en receptor som skulle kunna binda Nod-faktorer.



Vi har även jobbat med korn. Korn kan inte bilda rotknölar, men har symbios med mycorrhizasvampar. Vi har gjort transgena kornplantor som uttrycker mindre av ett visst chitinas. De här plantorna har vi koloniserat med mycorrhiza och jämfört hur mycket plantorna är infekterade jämfört med normala plantor. De transena kornplantorna hade mer kolonisering av mycorrhiza jämfört med normala plantor. Detta visar att den här speciella typen av chitinas kan vara viktigt för om en växt kan bli infekterad av mycorrhizasvampar eller inte och för graden av kolonisering.



Vi isolerade också tre glukanas från korn. Glukanaser är precis som chitinaser involverade i växters försvar mot svampangrepp och även i olika utvecklingsprocesser i växten. ett av dem var mer likt ett glukanas från vete än något annat glukanas tidiagare isolerat i korn. Glukanaset från vete uttrycks vid svampinfektioner och enligt sökningar i EST-databaser som vi gjort verkar också vårt nya glukanas uttryckas i svampinfekterade blad. (Less)
Abstract
Plants and microbes can interact in several ways. Plants can be attacked by different types of pathogens like fungi, virus and bacteria, but can also form symbioses with fungi and bacteria. Certain common antimicrobial proteins are produced by the plants regardless of the type of microbial interaction with the plant.



In this work, different factors involved in plant-microbe interactions have been analysed and studied. We have used a legume plant called Galega orientalis, which can have symbiosis with bacteria (rhizobia) as well as fungi (mycorrhiza). From roots of this plant, genes were isolated which could have a function in symbiosis or defence. Four chitinases, a legume lectin gene, a LysM domain receptor-like kinase... (More)
Plants and microbes can interact in several ways. Plants can be attacked by different types of pathogens like fungi, virus and bacteria, but can also form symbioses with fungi and bacteria. Certain common antimicrobial proteins are produced by the plants regardless of the type of microbial interaction with the plant.



In this work, different factors involved in plant-microbe interactions have been analysed and studied. We have used a legume plant called Galega orientalis, which can have symbiosis with bacteria (rhizobia) as well as fungi (mycorrhiza). From roots of this plant, genes were isolated which could have a function in symbiosis or defence. Four chitinases, a legume lectin gene, a LysM domain receptor-like kinase and an extra-large G protein alpha subunit have been isolated and and characterised. In another study, we transformed barley with a class II chitinase in antisense. When antisensed plants were inoculated with a mycorrhizal fungus (Glomus intraradices), an increased number of mycorrhizal vesicles and increased content concentration of fatty acids produced by the mycorrhizal fungus was observed. We suggest the downregulation of this chitinase to be responsible for these effects. From barley infected with Blumeria graminis, three beta-1,3-glucanases were isolated. the nucleotide sequence was determined for two of them. One of the glucanases has more homology to an acidic glucanase from wheat than to any of the earlier described glucanases in barley. (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
author
supervisor
opponent
  • professor Jonsson, Lisbeth, Dep. of natural sciences, Södertörn university college, Huddinge
organization
publishing date
type
Thesis
publication status
published
subject
keywords
symbiosis, Chitinase, rhizobium, mycorrhiza, plant, glucanase, Biology, Biologi
pages
115 pages
publisher
Cell and Organism Biology Lund University Sölvegatan 35 SE-22362 Lund
defense location
Lecture Hall Department of Cell and Organism Biologi Sölvegatan 35B 223 62 Lund
defense date
2005-04-08 13:00
ISBN
91-85067-14-8
language
English
LU publication?
yes
id
7855bf87-b22d-4beb-a8b6-92776a9ff2ff (old id 544497)
date added to LUP
2007-10-13 13:16:42
date last changed
2016-09-19 08:45:03
@misc{7855bf87-b22d-4beb-a8b6-92776a9ff2ff,
  abstract     = {Plants and microbes can interact in several ways. Plants can be attacked by different types of pathogens like fungi, virus and bacteria, but can also form symbioses with fungi and bacteria. Certain common antimicrobial proteins are produced by the plants regardless of the type of microbial interaction with the plant.<br/><br>
<br/><br>
In this work, different factors involved in plant-microbe interactions have been analysed and studied. We have used a legume plant called Galega orientalis, which can have symbiosis with bacteria (rhizobia) as well as fungi (mycorrhiza). From roots of this plant, genes were isolated which could have a function in symbiosis or defence. Four chitinases, a legume lectin gene, a LysM domain receptor-like kinase and an extra-large G protein alpha subunit have been isolated and and characterised. In another study, we transformed barley with a class II chitinase in antisense. When antisensed plants were inoculated with a mycorrhizal fungus (Glomus intraradices), an increased number of mycorrhizal vesicles and increased content concentration of fatty acids produced by the mycorrhizal fungus was observed. We suggest the downregulation of this chitinase to be responsible for these effects. From barley infected with Blumeria graminis, three beta-1,3-glucanases were isolated. the nucleotide sequence was determined for two of them. One of the glucanases has more homology to an acidic glucanase from wheat than to any of the earlier described glucanases in barley.},
  author       = {Troedsson, Ulrika},
  isbn         = {91-85067-14-8},
  keyword      = {symbiosis,Chitinase,rhizobium,mycorrhiza,plant,glucanase,Biology,Biologi},
  language     = {eng},
  pages        = {115},
  publisher    = {ARRAY(0x6cdc650)},
  title        = {Signalling between plants and microorganisms},
  year         = {2005},
}