Neue Forschungsergebnisse zeigen, dass salivore Proteine von zwei unterschiedlichen Insektengruppen gezielt die Rezeptor‑Liken‑Proteine RLP4 von Pflanzen destabilisieren und damit die Abwehrmechanismen der Pflanzen beeinträchtigen. Die Studie, veröffentlicht in eLife, beantwortet damit offene Fragen zur Gegenstrategie von Herbivoren gegenüber receptorvermittelter Immunität.
Grundlagen der receptorvermittelten Pflanzenabwehr
Forscher beschreiben, dass Pflanzen receptor‑like Proteine (RLPs) und receptor‑like Kinasen (RLKs) einsetzen, um Pathogene und herbivore Insekten zu erkennen. Das LRR‑RLP4 bildet zusammen mit dem Co‑Rezeptor SOBIR1 einen Komplex, der Signale für die Aktivierung von Abwehrwegen vermittelt.
Unabhängige Evolution von Salivareffektoren
Untersuchungen belegen, dass sowohl die Weißfliege Bemisia tabaci als auch der Planthopper Nilaparvata lugens eigenständige Salivaproteine entwickelt haben, die RLP4 anvisieren. Diese Befunde deuten auf konvergente evolutionäre Prozesse hin, obwohl die Insekten verschiedenen Ordnungen angehören.
BtRDP aus der WeiĂźfliege greift RLP4 an
Der Aleyrodidae‑spezifische Salivaprotein‑Komplex BtRDP bindet an RLP4‑Orthologe mehrerer Pflanzenarten und fördert deren ubiquitin‑abhängige Abbau. Nach Angaben der Autoren führt die Interaktion zu einer signifikanten Reduktion des RLP4‑Proteins im Pflanzenmembran.
Konsequenzen fĂĽr die Pflanzenschutzstrategie
Die Überexpression von NtRLP4 in transgenen Tabakpflanzen führt zu einer verstärkten Aktivierung der Salicylsäure‑ und Jasmonsäure‑Signalwege, was das Wachstum von B. tabaci negativ beeinflusst. Im Gegenzug mildert die Überexpression von BtRDP oder die gezielte Silenzierung von NtRLP4 diese Effekte.
NlSP104 aus dem Planthopper richtet sich gegen Reis‑RLP4
Der Delphacidae‑beschränkte Salivaprotein NlSP104 interagiert mit OsRLP4 aus Reis und induziert ebenfalls dessen ubiquitin‑vermittelten Abbau. Diese Beobachtung bestätigt, dass unterschiedliche Herbivoren vergleichbare molekulare Ziele in ihren WirtsÂpflanzen nutzen.
Schlussfolgerungen und Ausblick
Die Ergebnisse verdeutlichen, dass salivore Effektoren von Weißfliege und Planthopper unabhängig entstanden sind, um die RLP4‑vermittelte Immunität zu unterlaufen. Die Autoren schlagen vor, dass zukünftige Züchtungsprogramme die Stabilität von RLP4‑Komplexen berücksichtigen sollten, um die Resistenz gegenüber herbivoren Insekten zu verbessern.
Dieser Bericht basiert auf Informationen von eLife, lizenziert unter Creative Commons BY 4.0 (Open Access). Wissenschaftliche Inhalte, offen zugänglich.
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