Striga hermonthica

Biochemie parasitischer UnkrΣuter Rainer Heller, Bernd Schuchardt, Prof. Dr. Dr. h.c. Klaus Wegman

Striga attackiert Sorghum -Wurzel

Forschungsschwerpunkt

Striga hermonthica - Sorghum bicolor Parasit/Wirtsystem

Zur Pflanzen-Gattung Striga geh÷ren rund 40 Arten, die in tropischen und subtropischen Gebieten als Wurzelparasit verschiedene Kulturpflanzen befallen, z.B. Sorghum , Millet (Hirsearten), Mais, Reis, Zuckerrohr, Kuhbohne, Sⁿ▀kartoffel. Durch den Befall kommt es zu immensen ErnteausfΣllen dieser Hauptnahrungsmittel, der gemittelt ⁿber ganz Afrika bei rund 40% liegt. In einzelnen Gebieten gab es auch schon TotalausfΣlle.

Ziel der Forschungsarbeiten ist es, die Parasit/Wirt-Interaktionen biochemisch aufzuklΣren (Signal- und Hemmstoffe, Enzyme u.a.). Kenntnisse hieraus erm÷glichen es, verschiedene Sorghum -VarietΣten auf m÷gliche Resistenzmechanismen gegen Striga hermonthica zu untersuchen. Ebenfalls untersucht wird die genetische VariabilitΣt von Striga hermonthica . Ergebnisse dieser Arbeiten sollen die Zⁿchtung resistenter Sorghum -Linien unterstⁿtzen.

Orobanche -Biochemie

Auch Orobanche -Arten parasitieren auf den Wurzeln zahlreicher Kulturpflanzen in ariden und semiariden Anbaugebieten. Die Forschungsarbeiten betreffen die biochemische Unterscheidung von Biorassen von Orobanche -Arten mittels Isoenzymanalytik und die Untersuchung von Exoenzymen, mit denen die KeimschlΣuche in das Wurzelgewebe der Wirtspflanze eindringen k÷nnen. Auch Resistenzfaktoren (z. B. Phytoalexine) werden evaluiert.

Methoden in der Anwendung

• Kultur von Orobanche und Unterscheidung von VarietΣten mittels Isoenzymanalyse

• Kultur von Striga hermonthica auf Sorghum bicolor (Mohrenhirse) VarietΣten zur Analyse von Induktoren und Hemmstoffen der Keimung und Haustorienbildung
  
• Charakterisierung von Resistenzmechanismen (z.B. Phytoalexine, Wurzelaufbau)
  
• Unterscheidung von Striga hermonthica unterschiedlicher geographischer Herkⁿnfte mittels Isoenzymanalyse (PAGE), RFLP und RAPD-Analysen

Adresse

Prof. Dr. Dr. h.c. Klaus Wegmann
Rainer Heller, Bernd Schuchardt

Institut fⁿr Pflanzenbiochemie, Corrensstr. 41, D-72076 Tⁿbingen

Tel.: 07071-29-76396 (Wegmann)
Tel.: 07071-29-76397 (Labor)
Fax: 07071-640019 (Institut) und 07071-64658 (Wegmann)

e-mail: rainer.heller@uni-tuebingen.de(rainer.heller@uni-tuebingen.de)

Publikationen

K. Wegmann
Biochemistry of osmoregulation and possible biochemical reasons of resistance against Orobanche
in: S.J. ter Borg (ed.), Proceedings of a Workshop on Biology and Control of Orobanche, LH/VPO Wageningen, The Netherlands, pp. 107-113 (1986)

H.-J. Harloff & K. Wegmann
An approach to the osmotic adaptation of Orobanche
in: W. Mutter, R. Rapp, H. Safayhi & R. Schubert (eds.), Proceedings of MoBBEL, 2nd International Autumn Meeting, Niederhasslach (France), 8.-11.10.1987, pp. 66-70

E. von Elert
Die Rolle von Phytoalexinen bei der Infektion durch Orobanche
Diploma-Thesis (1988)

K. Wegmann, H.-J. Harloff, E. von Elert & C. Bergmann
Biochemistry of Orobanche -host systems
Proceedings on Integrated Pest Management in Tropical and Subtropical Cropping Systems, 8.-15.2.1989, Bad Dⁿrkheim, Germany, pp. 619-624

M. Stadler
Die Rolle der Phytoalexine bei der Resistenz von Leguminosen gegen Orobanche crenata
Diploma-Thesis (1990)

J.-P. Chen
Biologische und chemische Untersuchungen ⁿber die Ursachen der Resistenz von Lein ( Linum usitatissimum ) gegen Orobanche
Diploma-Thesis (1991)

K. Wegmann & L.J. Musselman (eds.)
Progress in Orobanche Research
Proceedings of the International Workshop on Orobanche Research, Obermarchtal, 1989 (1991)

K. Wegmann, E. von Elert, H.-J. Harloff & M. Stadler
Tolerance and resistance to Orobanche
in: K. Wegmann & L.J. Musselman (eds.), Progress in Orobanche Research, pp. 318-321 (1991)

H.-J. Harloff
Die Bedeutung des Mannitstoffwechsels fⁿr die osmotische Anpassung in Orobanche ramosa und Orobanche crenata
PhD Thesis (1991)

C. Bergmann
Allelopathische Induktion der Keimung von Orobanche crenata Forsk.
PhD Thesis (1992)

H.-J. Harloff & K. Wegmann
Evidence for a mannitol cycle in Orobanche ramosa and Orobanche crenata
J. Plant Physiol. 141: 513-520 (1993)

B. Schuchardt
PhΣnologische und isoenzymanalytische Untersuchungen an Orobanche ramosa L.
Diploma-Thesis (1993)

C. Bergmann, K. Wegmann, K. Frischmuth, E. Samson, A. Kranz, D. Weigelt, P. Koll & P. Welzel
Stimulation of Orobanche crenata seed germination by (+)-strigol and structural analogues. Dependence on constitution and configuration of the germination stimulants
J. Plant Physiol. 142: 338-342 (1993)

K. Wegmann
Physiology of host/0robanche interaction
in: A.H. Pieterse (ed.), Proceedings of the Third International Workshop on Orobanche, Amsterdam 1994, pp. 49-56

P. Welzel, K. Frischmuth, C. Bergmann & K. Wegmann
Structure activity relations of strigol analogues: results and conclusions
in: A.H. Pieterse (ed.), Proceedings of the Third International Workshop on Orobanche, Amsterdam 1994, pp. 198-208

M.E. Brooks
Untersuchungen zur Exoenzymausschⁿttung der KeimschlΣuche der parasitischen Blⁿtenpflanzen Orobanche crenata Forsk. und Striga hermonthica (L.) Kuntze (Scrophulariaceae)
Diploma-Thesis (1995)

B.I. Haussmann, D.E. Hess, S.Z. Mukuru, K. Wegmann, H.G. Welz & H.H. Geiger
The genetic and physiological basis of resistance to Striga hermonthica in sorghum
International Workshop "Parasitic Plants: Biology and Resistance", Bristol: 43 (1995)

E. Frick
Biochemische Synthese und Identifikation des Haustorialinduktors 2,6-Dimethoxyparabenzochinon
Diploma-Thesis (1996)

E. Frick, D. Frahne & K. Wegmann
Biochemical synthesis of 2,6-dimethoxy-para-benzoquinone, a haustorial stimulant of Striga asiatica (L.) Kuntze
Natural Product Letters 9: 153-159 (1996)

I. Baumann
Exoenzyme der KeimschlΣuche der parasitischen Samenpflanzen Striga hermonthica (Del.) Benth. und Orobanche ramosa L. (Scrophulariaceae)
Diploma-Thesis (1996)

K. Wegmann
Biochemistry of Host/Parasite Relations
in: M.T. Moreno, J.I. Cubero, D. Berner, D. Joel, L.J. Musselman & C. Parker (eds) Advances in Parasitic Plant Research, Cordoba/Spain (1996)

B. Schuchardt & K. Wegmann
Characterization and differentiation of Orobanche species and races by isoenzyme analysis
in: M.T. Moreno, J.I. Cubero, D. Berner, D. Joel, L.J. Musselman & C. Parker (eds) Advances in Parasitic Plant Research, Cordoba/Spain: 168-173 (1996)

E. Teryokhin, B. Schuchardt & K. Wegmann
Types and forms of vegetative propagation in the Orobanchaceae as a result of different adaptive strategies
in: M.T. Moreno, J.I. Cubero, D. Berner, D. Joel, L.J. Musselman & C. Parker (eds) Advances in Parasitic Plant Research, Cordoba/Spain: 250-254 (1996)

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