Pflanzliche Symbiosen
Uni Basel HS19
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Zähle 4 Arten von Flechten auf.
Krustenflechten, Strauchflechten, Blattflechten, Basidiomyceten-Flechten
Wie ist die Nitrogenase aufgebaut?
Enzymkomplex aus Eisen-Protein und Eisen-Molypdän-Protein
Bis wo dringen Ektomykorrhizapilze in die Wurzel ein?
Das Hartigsche Netz dringt nur bis zur Endodermis.
Welches ist der wichtigste Teil des Ektomykorrhizapilz?
Extraradikale Mycel
Nenne einige Beispiele von Ektomykorrhizapilzen.
Basidiomyceten: Eierschwämme, Steinpilze, Täubling
Wie heissen die antibiotischen Sekundärstoffe, die nur als Reaktion auf eine Infektion gebildet werden?
Phytoalexine
Beschreibe die hypersensitive Reaktion bei Pflanzen.
Nach einem "Angriff" produziert die Pflanze ROS, es gibt eine Änderung der Ionenflüsse. Dann setzt die Produktion des Stresshormons Ethylen ein. Die Genexpression wird umgewälzt. Es folgt der Zelltod (Apoptosis).
Wofür hat man das Prinzip des "genetic engineering" in Pflanzen ausgenutzt?
Den Mechanismus der Genübertrageung hat man genutzt, um Wunschgene in eine Pflanze zu integrieren.
Anhand welchen Beispiels wurde "genetic engineering" besprochen?
Acrobacterium tumefaciens (Wurzelhasgalle)
Was ist ein Elictor? Nenne ein Synonym und ein Beispiel!
Ein Reizstoff für eine lokal induzierte Resistenz, auch MAMPs genannt.
Bsp: Chitin-Fragment, Flagellin
Genetic engineering:
Agrobacterium tumefaciens, der Erreger von Wurzelhalsgallen, besitzt eine raffinierte Angriffswaffe: Es überträgt ein Stück DNA in die Pflanze. Dieses DNA-Stück, die sog. __1__, liegt im Bakterium auf einem grossen Plasmid von ca. 200 Kilobasen, dem __2__.
Ergänze die fehlenden Wörter.
1) T-DNA
2) Ti-Plasmid (Tumor-induzierendes Plasmid)
Genetic engineering:
Im Verlauf der Infektion wird die T-Region des Ti-Plasmids mit Hilfe der Vir-Funktionen auf eine Pflanzenzelle übertragen und in deren chromosomale DNA inkorporiert. Dadurch wird der Metabolismus der Pflanzenzelle in zweierlei Hinsicht "umprogrammiert". Welche Stoffe werden von der transformierten Zelle in grossen Mengen produziert?
- Die transformierte Pflanzenzelle bildet grosse Mengen von Auxin und Cytokinin. Dies führt zu Tumor-Wachstum.
- Die transformierten Pflanzenzellen bilden grosse Mengen von normalerweise in Pflanzen nicht vorkommenden Stoffen, so genannte Opine, z.B. Octopin. Sie dienen dem Bakterium als C- und N-Quelle.
Nenne die drei Koch'schen Postulate zu klassischen Fragestellung der Pathologie.
1) Der Mikroorganismus muss stetig im kranken Gewebe vorhanden sein.
2) Der Mikroorganismus muss in Reinkultur isoliert werden können.
3) Der isolierte Mikroorganismus muss die Krankheitssymptome auslösen.
Hrp-Gene:
Bestimmte Mutationen bei phytopathogenen Bakterien haben gleichzeitig zwei entgegengesetzte Effekte. Welche?
1) Sie führen zum Verlust der Fähigkeit, in der inkompatiblen Interaktion eine "Hypersensitive Reaktion" (HR) auszulösen.
2) Sie führen zum Verlust der Pathogenität in der kompatiblen Interaktion.
Die entsprechenden Gene wurden hrp genannt.
Was sind Effektorproteine?
Die Effektorproteine sind Virulenzfaktoren, welche u.a. die allgemeine Abwehrbereitschaft der Pflanze
reduzieren.
Ein gegebener Genotyp der Pflanze ist gegen alle Genotypen des Pathogens (Rassen, Stämme) in einem ähnlichen Grad
resistent.
Um welchen Resistenz-Typ handelt es sich?
Horizontale Resistenz
Ein gegebener Genotyp der Pflanze ist gegen einige Rassen des Pathogens völlig resistent, gegen andere dagegen völlig anfällig.
Um welchen Resistenz-Typ handelt es sich?
Vertikale Resistenz
Nenne Beispiele für Bestäubungs-Symbiosen.
- Hummel & Salbei
- Fliegen, Käfer & Aronsstab
- Feigenwespe & Feige
Welche gefährdete Schmetterlingsart lässt sich von Ameisen in ihr Nest tragen?
Kreuzenzian-Ameisenbläuling
Welches ist der Hyperparasit vom Kreuzenzian Ameisenbläuling?
Schlupfwespe
Welche Vorteile haben Pflanzen von Regenwürmer? (5)
Vorteile für die Pflanze
- Leicht verfügbare mineralische Nährstoffe in RW Häufchen
- Pflanzenreste/ org. Dünger werden in Boden eingearbeitet, Nährstoffe aus tieferen Bodenschichte gelangen in Wurzelraum (Bioturbation)
- RW Gänge erleichtern Wurzelwachstum und erhöhen Wasserinfiltration
- Bodenkrümelbildung: Erhöhung Porosität des Bodens: Verbesserung Durchlüftung, Wasserhaushalt, Nährstoffhaushalt
- Pflanzenpathogene und Schädlinge in RW
Verdauungstrakt dezimiert
Welche Vorteile hat der Regenwurm von Pflanzen? (3)
Vorteile für den Regenwurm
- Ernährung des RW von Pflanzenstreu
- Leicht verfügbare organische Nährstoffe in Wurzelausscheidungen der Pflanze (Rhizodeposition)
- Schutz des Bodens vor Kälte, Austrocknung
Welches sind die 3 häufigsten Bestandteile der Bodenfauna/-flora?
Bakterien (40%), Algen und Pilze (40%) und Regenwürmer (12%).
Nenne 2 Gründe für die geringe Artenvielfalt bei Regenwürmer.
CH/D: 40
Weltweit: 3'000
- Letzte Eiszeit nicht überlebt
- Rückeroberung der Lenensräume seit 15'000 Jahren
Welches ist die wichtigste Einflussgrösse auf Artenreichtum, Anzahl und Biomasse von Regenwürmer?
Niederschlag
Ergänze die senkrechte Achse dieser Graphik über Regenwürmer mit den Begriffen Abundance, Biomass und Species Richness.
Wie funktioniert die Atmung bei Regenwürmer?
Hautatmung (Keine Lungen oder Kiemen)
1) Wozu dient der Hautmuskelschlauch bei Regenwürmer?
2) Wo befinden sich die Keimdrüsen?
1) Stabilität
2) Am Kopf (Geschlechtsgürtel mit männlichen und weiblichen Keimdrüsen)
Wie funktioniert der Blutkreislauf bie Regenwürmer?
Mit 5 Paar Herzen.
Weshalb sind die Kalkdrüsen überlebenswichtig für Regenwürmer?
CO2 wird gebunden und in Form von gelöstem Kalk durch die Kalkdrüsen ausgeschieden.
Besonders wichtig in tiefen Bodenschichten mit hohem CO2-Gehalt.
Wie bewegen sich Regenwürmer fort?
Mit Borsten (4x2 Borsten pro Segment)
Welche Aussagen zur Wurmlosung (Ausscheidungsprodukt von Regenwürmer) stimmen?
Welche Aussagen zur Wurmlosung (Ausscheidungsprodukt von Regenwürmer) stimmen?
Woran erkennt man ein geschlechtsreifes Tier?
Am Geschlechtsgürtel (Clitellum).
1)Welche beiden Faktoren limitieren die AKtivität von Regenwürmer?
2) Was ist eine Konsequenz daraus?
1) Trockenheit und Temperatur.
2) Sommerschlaf bei Trockenheit.
Wo findet man mehr verschiedene Arten, in Ackerböden oder in Wiesen?
Wiesen
Wie nennt man die Aussscheidungsprodukte von RW?
Wurmlosung
Nenne je ein Beispiel einer Art von Streubewohner, Horizonaltgraber und Vertikalbohrer.
Streubewohner: Kompostwurm
Horizontalgraber: Gartenwurm
Vertikalbohrer: Tauwurm
Zähle einige natürliche Feinde von Regenwürmer auf.
Vögel, Marder, Maulwürfe, Igel, Spitzmäuse, Füchse, Dachse, Kröten & Frösche, Feuersalamander, Hundertfüssler, Ameisen und Laufkäfer.
Durch welche Massnahmen im Ackerboden können Regenwürmer gefördert werden? (4)
- Bodenbearbeitung: sparsamer Pflugeinsatz
- Fruchtfolge: Boden mit Pflanzenresten bedecken (v.a. auch im Winter)
- Düngung: Organisch statt synthetisch
- Pflanzenschutz
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Cartes-fiches
Wie ist eine Ektomykorrhiza aufgebaut?
Der Pilz bildet aussen den Mantel aus Hyphen, innen das Hartigsche Netz.
Wie nennt man das Hyphennetz, mit dem die Bäume unterirdisch miteinander verbunden sind?
Wood-Wide Web
Wie heisst die Membran, die Arbuskeln umgibt?
Periarbuskuläre Membran (Pflanzenmembran)
Nenne ein Beispiel für eine antagonistische Symbiose zwischen Pilz und Planze (Pflanze als Opfer).
Rostpilz, Mehltaupilz
Nenne eine antagonistische Symbiose zwischen Pilz und Pflanze (Pilz ist das Opfer).
Nestwurz (Mykoheterotrophie), Orchideen
Pilz liefert Zucker und Mineralnährstoffe!
Nenne eine halbparasitische Pflanze.
Misteln, Augentrost
Nenne eine vollparasitische Blütenplanze.
Orobanche auf Efeu, Rafflesia
Zähle Bakterien auf, die Pflanzen krank machen.
Agrobakterium, Clavibacter, Rhodococcus, Erwinia, Pseudomonas, Xanthomonas, Streptomyces.
1) Welche Bakterien verursachen die Krankheit Feuerbrand?
2) Nenne 3 Massnahmen, die unternommen worden sind, um die Verbreitung des Feuerbrandes einzudämmen.
1) Erwinia amylovora
2) Massnahmen:
- Abholzung infizierter Plantagen
- Das In-Verkehr-bringer und Vermehren der wichtigen Wirtspflanze Cotoneaster wurde in der ganzen Schweiz verboten (seit 2003).
- Einsatz des Antibiotikums Streptomycin (jedoch seit 2016 verboten).
Bakterien und Wirt?
Pseudomonas auf Bohnen
Bakterien und Wirt?
Pseudomonas auf Tomaten(blatt)
Bakterien und Wirt?
Pseudomonas auf Soja-Blatt
Bakterien und Wirt?
Pseudomonas auf Kiwi
Bakterien und Wirt?
Clavibacter auf Tomaten
Bakterien und Wirt?
Xanthomonas auf Kohl
Bakterien und Wirt?
Xanthomonas auf Efeu
Bakterien und Wirt?
Xanthomonas auf Peperoni
Bakterien und Wirt?
Xanthomonas auf Citrus
Bakterien und Wirt?
Erwinia auf Apfel (Feuerbrand)
Welches Bakterium löst Weichfäule bei Gemüse aus?
Erwinia carotovora
Wie löst Erwinia carotovora Weichfäule aus?
Bakterien "mazerieren" das Gewebe. --> Auflösung der Mittellamelle aus Pectin --> Pecin wird gespalten.
Wie nennt man die Ernährungsweise, wenn die Nahrung aus totem Substrat stammt?
Saprophytische Ernährung
Wie nennt man die Ernährungsweise, wenn die Nahrung direkt von lebenden Organismen stammt?
Symbiontische Ernährung
Wie nennt man die Ernährungsweise, wenn sich der Erreger von lebendem Pflanzengewebe ernährt?
Biotrophie
Wie nennt man die Ernährungsweise, wenn der Erreger lebendes Pflanzengewebe zuerst abtötet und dann als Nahrungsquelle verwendet?
Nekrotrophie
Wie wird ein Pathogen genannt, wenn es zwischen saprophytischer und symbiontischer Ernährung wechseln kann?
Fakultatives Pathogen
Wie wird ein Pathogen genannt, das sich nur von lebendem Substrat ernähren kann?
Obligates Pathogen
Wie wird die Lebensweise genannt, wenn der Mikroorganismus hauptsächlich auf der Pflanzenoberfläche wächst?
Epiphytische Lebensweise
Wie wird die Lebensweise genannt, wenn der Mikroorganismus hauptsächlich im Innern der Pflanze wächst?
Endophytische Lebensweise
Nenne mehrere Beispiele der brutalen Form der Ausbeutung, der Nekrophie.
- USA: Sudden oak death (Erreger: Phytophthora ramorum)
- Mitteleuropa: Eschensterben (Erreger: Hymenoscyphus albidus --> Ascomycet)
- Grauschimmel (Botrytis cinerea)
- Grünschimmel
Nenne einige Beispiele für die raffinierte Form der Ausbeutung, die Biotrophie.
- Getreide-Mehltau (Blumeria graminis)
- Schwarzrost (Puccinia graminis)
- Maisbeulenbrand (Ustilago maydis)
Welche Krankheit ist erkennbar? Welche Erreger-Form ist dafür verantwortlich?
Maisbeulenbrand
Erreger: Ustilago maydis (Pilz!)
Ernährungsweise: Biotophie
Spezielles: Die Pilzsporen ersetzen das Samenkorn.
Ergänze mit den richtigen Begriffen!
Oomyceten als Pathogene:
Welche Symptome verursacht Phytophthora infestans?
Kraut- und Knollenfäule bei der Kartoffel.
Ascomyceten als Pathogene:
Zähle drei Beispiele auf.
Grauschimmel, Grünschimmel, Apfelschorf, Fruchtfäule an Obst
Interessanter Ascomycet: Epichloe typhina
Basidiomyceten als Pathogene:
Nenne zwei Beispiele.
- Ustilago maydis (Maisbeulenbrand)
- Puccinia graminis (Getreideschwarzrost) --> Machen Wirtswechsel.
Welche Aussagen zu apparante Arten trifft zu?
Welche Aussagen treffen auf nicht-apparente Arten zu?
Bei welchen Arten ist eine Gegenwehr der Hebivoren nach Paul Feeny möglich?
Bei nicht-apparenten Arten.
1) Nenne ein Beipiel einer apparenten Art.
2) Nenne ein Beispiel einer nicht-apparenten Art.
1) Eiche
2) Tollkirsche, Fingerhut
