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Lexikon der Biologie: Gen-für-Gen-Konzept

Gen-für-Gen-Konzept, wichtiges Konzept der Phytopathologie (Phytomedizin), das die gemeinsame Evolution eines Krankheitserregers und seiner Wirtspflanze beschreibt. Dabei stehen auf der Seite des Pathogens Virulenzgene, auf der Seite der Wirtspflanze Resistenzgene einander gegenüber. Die Virulenzgene sind für die erfolgreiche Überwindung der Wirtsresistenz notwendig, die Resistenzgene sind an der erfolgreichen Abwehr des Pathogens beteiligt (pflanzliche Abwehr). Dieses Konzept wurde zuerst am Beispiel von Flachs (Lein) und des Flachsrostes gezeigt, wurde inzwischen jedoch auch für andere Pilze, aber auch Bakterien, Viren, parasitische Pflanzen, Fadenwürmer und sogar Insekten nachgewiesen. In der Regel sind bei der Wirtspflanze die Allele der Resistenzgene dominant, die zu einer erfolgreichen Abwehr des Befalls führen. Dagegen sind bei den Pathogenen häufig jene Allele der Virulenzgene dominant, die Avirulenz bewirken (also die Unfähigkeit, den Wirt zu befallen; Avirulenzgene). Eine Abwehrreaktion wird nur dann ausgelöst, wenn beide Partner wie Schlüssel und Schloß ineinandergreifen. Genprodukte der Avirulenzgene sind dabei Signalstoffe (Elicitoren), die von dem Pathogen erzeugt werden und von spezifischen Rezeptoren der Wirtspflanze wahrgenommen werden. Die Virulenz beruht dann darauf, daß das Pathogen die Bildung solcher Signalstoffe unterbindet (daher ist Virulenz in der Regel rezessiv). Resistenz des Wirts beruht darauf, daß die entsprechenden Rezeptoren gebildet werden (daher ist sie in der Regel dominant).

Copyright 1999 Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg

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