Molekulare Untersuchungen der Pilze

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Arbuskuläre Mykorrhizapilze zeigen eine Reihe von Besonderheiten, die das wissenschaftliche Arbeiten mit ihnen erschweren:

Am Anfang der molekularen Untersuchungen stand die Entschlüsselung von DNA-Sequenzen (rRNA, ITS), die bei allen Lebewesen vorhanden sind (Simon und Mitarbeiter 1992, Franken und Gianinazzi-Pearson 1996). Diese Sequenzen werden allgemein genutzt, um Verwandschaftsverhältnisse zwischen den Organismen aufzudecken. Solche Untersuchungen ergaben, dass sich die Glomales wesentlich länger als zuvor angenommen von den übrigen Pilzen getrennt entwickelt haben. Ging man bisher von einer Entwicklung der Gruppe im Devon (vor etwa 400 Millionen Jahren) zur Zeit der ersten großen Wälder auf unserem Planeten aus, so wurde dieser Zeitpunkt mittlerweile ins Ordovicium (vor etwa 500 Millionen Jahre) zurückverlegt (Redecker und Mitarbeiter 2000a, Heckmann und Mitarbeiter 2001). Zu diesem Zeitpunkt begannen gerade die ersten, noch sehr einfach gebauten Pflanzen, das Festland zu erobern. Die These, dass sich die Gruppe der Glomales – und damit auch die Arbuskuläre Mykorrhiza – bereits zu diesem Zeitpunkt entwickelt hat, wird durch neuere fossile Funde gestützt (Redecker und Mitarbeiter 2000a). Auf Grund dieser Ergebnisse werden die Arbuskulären Mykorrhizapilze mittlerweile von einigen Autoren aus der Klasse der Schlauchpilze ausgegliedert und in eine eigene Abteilung, die Glomeromycota, eingeordnet. (Redecker und Mitarbeiter 2000b, Schüßler und Mitarbeiter 2001). Des weiteren ist es mit Hilfe derartiger Techniken jetzt möglich, verschiedene Mykorrhizapilze im Freiland besser zu detektieren und zu identifizieren als bisher (Simon und Mitarbeiter 1993, Di Bonito und Mitarbeiter 1995, Redecker 2000).
Bei den angesprochenen Sequenzen stellte sich außerdem heraus, dass einzelne Sporen mehrere voneinander abweichende Formen enthalten. Von dieser Beobachtung ausgehend ergibt sich die Frage, ob diese abweichenden Formen unterschiedlichen Zellkernen entsprechen, oder ob alle Zellkerne einer Spore mit dem gleichen Set an Genen ausgestattet sind. Diese Frage ist zur Zeit noch nicht abschließend geklärt. Sie ist wichtig für den praktischen Umgang mit den Pilzsporen einerseits und für unsere Vorstellungen von der Art und Weise, wie sich die Pilze an wechselnde Umweltbedingungen anpassen. (Trouvelot und Mitarbeiter 1999, Kuhn und Mitarbeiter 2001, Pawlowska und Mitarbeiter 2004).
Auf der Ebene des Transkriptoms wurden bisher die ersten Katalogisierungen aller aktiven Gene eines Arbuskulären Mykorrhizapilzes (z.B. Franken und Mitarbeiter 1997, Stommel und Mitarbeiter 2001) durchgeführt, sowie die ersten systematischen Vergleiche der exprimierten Gene eines Pilzes unter unterschiedlichen physiologischen Bedingungen (Burleigh und Harrison 1998, Harrier und Mitarbeiter 1998, Lanfranco und Mitarbeiter 1999, Requena und Mitarbeiter 1999, Delp und Mitarbeiter 2000, Requena und Mitarbeiter 2000, Sawaki und Saito 2001, Ruiz-Lozano und Mitarbeiter 2002, Tamasloukht und Mitarbeiter 2003).

Fossile Hyphen und Sporen aus dem Ordovicium: Übersicht über das Material; die Länge der Balken entspricht 50 Mikrometer.
Fossile Hyphen und Sporen aus dem Ordovicium: Einzelne Sporen; die Länge der Balken entspricht 50 Mikrometer.
Fossile Hyphen und Sporen aus dem Ordovicium: Einzelne Sporen; die Länge der Balken entspricht 50 Mikrometer.
Sporen heute lebender Mykorrhizapilze: Einzelne Sporen; die Länge der Balken entspricht 50 Mikrometer.
Quelle:

D. Redecker, R. Kodner, L.E. Graham (2000a)

Glomalean fungi from the Ordovician

Science 289, 1920–1921 NCBI (PMID: 10988069)

Fossile Sporen: 123Heutige SporenQuelleText
Copyright: The American Association for the Advancement of Science
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