Verminderte Virulenz von Gibberella zeae, verursacht durch die Störung eines Biosynthese-Gens für Trichothecen-Toxine

Die Produktion von Trichothecen-Mykotoxinen durch einige pflanzenpathogene Arten von Fusarium wird als Beitrag zu ihrer Virulenz angesehen. Gibberella zeae (F. graminearum) ist ein wichtiger Getreidepathogen, der das Trichothecen Deoxynivalenol produziert. Um festzustellen, ob die Produktion von Trichothecen zur Virulenz von G. zeae beiträgt, erzeugten wir trichothecen-defiziente Mutanten des Pilzes durch Gentransfer. Das unterbrochene Gen, Tri5, codiert für das Enzym Trichodien-Synthase, das den ersten Schritt in der Trichothecen-Biosynthese katalysiert. Um Tri5 zu stören, wurde G. zeae mit einem Plasmid transformiert, das eine doppelt verkürzte Kopie der Tri5-codierenden Region enthält, die durch ein Hygromycin-B-Resistenzgen unterbrochen ist. Tri5-Transformanten wurden ausgewählt, indem man auf die Unfähigkeit zur Produktion von Trichothecen und durch Southern-Blot-Analyse Screenings durchführte. Tri5-Stämme wiesen eine verminderte Virulenz auf Sämlinge von Wheaton-Weizen und gemeinsamer Winterroggen auf, jedoch eine Wildtyp-Virulenz auf Sämlinge von Golden Bantam-Mais. An Caldwell- und Marshall-Weizen und Porter-Hafer-Sämlingen waren Tri5-Stämme inkonsistent darin, weniger Krankheiten zu verursachen als ihr Wildtyp-Vorfahrenstamm. Der Kopfbrand entwickelte sich bei Wheaton langsamer, wenn er mit Tri5-Mutanten inokuliert wurde, als bei Inokulation mit Wildtyp-Stämmen. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Produktion von Trichothecen zur Virulenz von G. zeae bei einigen Wirten beiträgt.