Das Projekt "Darstellung geeigneter Modelle der pflanzlichen Cuticula und Einsatz als Matrix fuer photochemische Reaktionen von Fungiziden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Karlsruhe (TH), Institut für Lebensmittelchemie durchgeführt. Um das photochemische Verhalten von Pestiziden auf Pflanzenoberflaechen zu untersuchen, bestehen zwei Moeglichkeiten. Einerseits koennen Photolysen in Loesungsmitteln durchgefuehrt werden, die nach Moeglichkeit strukturelle Eigenschaften cuticularer Inhaltsstoffe (ungesaettigte Fettsaeuren, Sterole, Cutinsaeuren) simulieren sollten. Andererseits bieten sich Feldversuche an, bei denen es allerdings schwierig ist, von nicht-photochemischen Reaktionen zu unterscheiden. Um bessere Voraussagen zum Photoabbau von Pestiziden auf Pflanzenoberflaechen treffen zu koennen, als sie mit den Ergebnissen aus Photolysen in homogenen Loesungen moeglich sind, sollen standardisierbare, synthetische Modellmembranen entwickelt werden, um auf diesen Photoreaktionen von Pestiziden zu untersuchen. Zur Ueberpruefung realistischer Bedingungen werden pflanzliche Cuticulae isoliert, um sie ebenfalls als Matrix photochemischer Reaktionen einzusetzen. Als Wirkstoffe fuer diese Experimente wurden die Fungizide, Folpet und Vinclozolin ausgewaehlt. Ein Vergleich mit Feldversuchen muss schliesslich pruefen, inwieweit die Modellmembranen realistische Prognosen zum Photoabbau zulassen.
Das Projekt "Veränderung der Xenobiotika-Sensitivität des Maispathogens Colletotrichum graminicola durch modifizierte Sterolbiosynthese" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Halle-Wittenberg, Institut für Agrar- und Ernährungswissenschaften, Professur Allgemeiner Pflanzenbau, Ökologischer Landbau durchgeführt. Pflanzenpathogene Pilze müssen sich in modernen Agrar-Ökosystemen und während der Infektion von Pflanzen mit verschiedenen antifungalen Substanzen (Fungiziden, Phytoalexinen, Phytoanticipinen) auseinandersetzen. Während die Xenobiotika-Resistenz zunehmend an Bedeutung gewinnt, sind ihre molekularen Grundlagen bei pflanzenpathogenen Pilzen bisher unzureichend verstanden. Am Maispathogen Colletotrichum graminicola konnten wir mit Hilfe von Suppression Subtractive Hybridization und cDNA-Array ESTs von 14 Genen isolieren, deren Expression nach Applikation subletaler Konzentrationen eines Strobilurin-Fungizides signifikant erhöht war. Das am stärksten Strobilurin-responsive Gen (CgERG6) kodiert für ein Enzym der Ergosterolbiosynthese, die ?-24-Sterol-C-Methyltransferase. Die Bedeutung dieses Gens für die Sterol-Zusammensetzung der Plasmamembran und die Resistenz gegenüber Xenobiotika soll in diesem Projekt untersucht werden. Um die allgemeine Gültigkeit der Hypothese zu prüfen, dass die Sterol-Zusammensetzung in verschiedenen Pilzen Xenobiotika-responsiv ist, sollen die ERG6-Transkriptkonzentrationen und die Sterol-Muster der Plasmamembranen von C. graminicola, Magnaporthe grisea, Fusarium graminearum, Ustilago maydis und Aspergillus nidulans nach Applikation von Fungiziden und pflanzlichen antifungalen Metaboliten untersucht werden. Durch Inaktivierung und Überexpression von CgERG6 soll geprüft werden, ob die Veränderung der CgERG6 Expressionsrate die Sterol-Zusammensetzung der Plasmamembran und die Sensitivität von C. graminicola gegenüber Xenobiotika steuert. Die veränderte Sterol-Zusammensetzung der Plasmamembran kann direkt zu einer reduzierten Permeabilität für Xenobiotika führen oder indirekt über die Veränderung der Aktivität der Efflux Transporter die intrazellulären Konzentrationen dieser Verbindungen beeinflussen. Fluoreszenzmikroskopische Untersuchungen sollen in Kombination mit chemischen Inhibitoren von Efflux-Transportern eingesetzt werden, um den Zusammenhang zwischen Sterol-Zusammensetzung der Plasmamembran und aktivem Efflux Transport zu untersuchen.