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pring
: Biotrophe Oomyceten
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Kurzfassung
Oomyceten – zu denen die überwiegend saprobion-
tischen Wasserschimmel ebenso zählen wie die meist
bodenbürtigen Pathogene der Gattungen Pythium und
Phytophthora, die Weißroste und die Falschen Mehl-
taupilze – stellen eine eigenständige Lebensform mit
einer außergewöhnlichen phylogenetischen Entwick-
lung dar. Unter ihnen gibt es zahlreiche Vertreter, die
sich auf parasitische Lebensweise an Samenpflanzen
spezialisiert haben und damit weltweit zu den wirt-
schaftlich bedeutendsten Schaderregern in der Land-
wirtschaft zählen. Ihre Biologie ist komplex und weist
zahlreiche Anpassungen auf, die bei pathogenen Arten
in Koevolution mit ihren Wirten besondere Spezialisie-
rungen erfahren haben. Die biotrophe Lebensweise
erschwert die Untersuchung vieler Taxa und stellt eine
besondere Herausforderung für die Klärung taxono-
mischer, physiologischer und ökologischer Fragen dar.
Das Fachgebiet Biodiversität und pflanzliche Interakti-
on am Institut für Botanik der Universität Hohenheim
beschäftigt sich seit langem mit Erregern des Falschen
Mehltaus an wichtigen Kulturpflanzen wie Sonnen-
blume, Wein oder Tabak. Dabei wurden insbesondere
Kultivierungsverfahren entwickelt, die eine detaillierte
Untersuchung biologisch relevanter Fragestellungen
mit Hilfe mikroskopischer, physiologischer und moleku-
largenetischer Verfahren erst ermöglichen. Im Rahmen
dieser Arbeiten wurden zahlreiche neue Arten identifi-
ziert, unterschiedliche Formen der sexuellen und ase-
xuellen Vermehrung aufgeklärt und Infektions- sowie
Resistenzmechanismen analysiert. Die Erkenntnisse
dieser Forschungsarbeiten sind die Grundlage für die
Klärung evolutiver Zusammenhänge und dienen der
Entwicklung von effektiven Maßnahmen im Pflanzen-
schutz.
Abstract
Biotrophic oomycetes, a very unusual group
of plant pathogens
Oomycetes – comprising the mostly saprobic water
moulds as well as the parasitic, often soilborne necro-
trophic species of Pythium and Phytophthora, and the
biotrophic white rusts and downy mildews – are an
independent fungal lineage with an exceptional phy
logeny. Numerous taxa of this group are specialized
pathogens of higher plants and some of them have
become a major threat to important crop plants. The
biology of oomycetes is complex and shows many ad-
aptations which had been acquired in co-evolution with
specific hosts. The obligate biotrophy (permanently
depending on living host cells) of many parasitic spe-
cies hampers their scientific investigation considerably
and provides a major challenge for the clarification of
seemingly trivial questions in terms of their taxonomy,
physiological requirements or ecological relevance. For
a long time, research in the section Biodiversity and
Plant Interaction of the Institute of Botany at the Uni-
versity of Hohenheim is focused on downy mildews of
crops such as sunflower, grape vine and tobacco. In
the course of these studies we have developed tech-
niques for the cultivation of biotrophic oomycetes which
enabled us to tackle scientifically relevant questions by
means of microscopy, physiological and molecular ge-
netic approaches. This has led to the identification of
several new taxa, unravelled different modes of sexual
and asexual reproduction and provided insight in infec-
tion and resistance mechanisms. Conclusions from this
work are the basis for our understanding of evolution-
ary relationships in this group and serve for the devel-
opment of effective measures in plant protection.
Autor
Prof. Dr. O
tmar
S
pring
, Fachgebiet Biodiversität und
pflanzliche Interaktion, Institut für Botanik, Universität
Hohenheim, Garbenstr. 30, 70599 Stuttgart, E-Mail:
1 Einleitung
Molekulare Arbeitstechniken haben in den letz-
ten Jahrzehnten eine Fülle von neuen Erkennt-
nissen aus allen Bereichen der Biologie zu Tage
gefördert und damit auch unsere Vorstellungen
über die Evolution der Organismenwelt grundle-
gend verändert. Oomycota (Algenpilze, Eipilze),
von denen man schon früh wusste, dass sie sich
in vielen Eigenschaften von den Chitinpilzen
oder Echten Pilzen (Eumycota oder Fungi) un-
terscheiden, sind heute unzweifelhafter Bestand-
teil einer ganz eigenständigen Entwicklungslinie,
deren vereinendes Merkmal in der einzigartigen
heterokonten Begeißelung liegt und damit zum
namengebenden Element dieser Gruppe wurde,
den Heterokontobionta.Während die autotrophen
Vertreter dieser Gruppe mit den Braunalgen eine
den Landpflanzen in ihrer Größe und Gestalt
kaum nachstehende, konvergente Entwicklung
eingeschlagen haben, gab es in mehreren Ab-
Biotrophe Oomyceten, eine sehr spezielle
Gruppe von Pflanzenpathogenen
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tmar
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