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Differential induction of chitinases and thaumatin-like proteins in sugarcane in response to infection by Colletotrichum falcatum causing red rot disease / Differenzielle Induktion von Chitinasen und Thaumatin-ähnlichen Proteinen nach einer Infektion von Zuckerrohr mit dem Rotfäuleerreger Colletotrichum falcatum

R. Viswanathan, P. Malathi, A. Ramesh Sundar, S. Aarthi, S. M. Premkumari and P. Padmanaban
Zeitschrift für Pflanzenkrankheiten und Pflanzenschutz / Journal of Plant Diseases and Protection
Vol. 112, No. 5 (September 2005), pp. 417-425
Published by: Verlag Eugen Ulmer KG
Stable URL: http://www.jstor.org/stable/43215643
Page Count: 9
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Differential induction of chitinases and thaumatin-like proteins in sugarcane in response to infection by Colletotrichum falcatum causing red rot disease / Differenzielle Induktion von Chitinasen und Thaumatin-ähnlichen Proteinen nach einer Infektion von Zuckerrohr mit dem Rotfäuleerreger Colletotrichum falcatum
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Abstract

Studies were conducted on the induction of chitinases and thaumatin-like proteins (TLPs) in sugarcane varieties differing in resistance to Colletotrichum falcatum causing red rot disease. The pathogen was inoculated in leaf and stalk tissues of sugarcane varieties and induction of these pathogenesisrelated (PR) proteins was assayed at different time intervals by Western blot. The red rot-resistant cultivar Co 93009 showed induction of four chitinase proteins with molecular masses of 39, 36, 35 and 34 kDa after pathogen inoculation. The intensity of these proteins increased with time from 6 to 42 hr after inoculation. In the susceptible variety CoC 671 an induction of a 35 kDa chitinase protein was recorded. Uninoculated tissues of both resistant and susceptible varieties showed presence of a 26 kDa chitinase protein. Induction of a 35 kDa chitinase protein was recorded 24 hr after inoculation in stalk samples of the resistant variety whereas in susceptible plants such induction was delayed. In leaves no such differential induction of TLP proteins was found in response to pathogen inoculation as in the case of chitinases. In stalk samples, early induction of 43 and 37.5 kDa TLPs was observed in response to pathogen inoculation in the resistant variety whereas in the susceptible variety such induction was less intense and could be seen eight and nine days after inoculation. The present study indicates a possible role of these PR proteins in conferring red rot resistance in sugarcane. Die differenzielle Induktion von Chitinasen und Thaumatin-ähnlichen Proteinen wurde nach der Infektion einer anfälligen und einer resistenten Zuckerrohrsorte mit dem Rotfäuleerreger Colletotrichum falcatum untersucht. Blatt- und Stängelgewebe des Zuckerrohrs wurden mit dem Erreger inokuliert und die Induktion dieser PR-Proteine zu unterschiedlichen Zeitpunkten nach der Inokulation mittels Western Blot bestimmt. In der Rotfäule-resistenten Sorte Co 93009 wurde die Bildung von vier verschiedenen Chitinasen mit Molekularmassen von 39, 36, 35 und 34 kDa nach der Inokulation induziert. Die Konzentration der Chitinasen stieg 6 bis 42 h nach der Inokulation an. In der anfälligen Sorte CoC 671 wurde die Bildung einer Chitinase mit einer molekularen Masse von 35 kDa beobachtet. In nicht inokulierten Geweben beider Sorten konnte eine 26-kDa-Chitinase nachgewiesen werden. Vierundzwanzig Stunden nach der Inokulation enthielt Stängelgewebe der resistenten Sorte nachweisbare Mengen der 35-kDa-Chitinase, während sich ihre Bildung in der anfälligen Sorte verzögerte. Thaumatin ähnliche Proteine zeigten keine derartige differenzielle Induktion in Zuckerrohrblättern nach einer Inokulation. Im Stängelgewebe der resistenten Sorte wurde eine frühe Induktion von Thaumatinähnlichen Proteinen mit molekularen Massen von 43 und 37,5 kDa beobachtet, die in der anfälligen Sorte in abgeschwächter Form erst acht bis neun Tage nach der Inokulation auftrat. Die vorliegende Untersuchung deutet auf eine Bedeutung dieser PR-Proteine für die Rotfäuleresistenz von Zuckerrohr hin.

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