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Lexikon der Biologie: Pathotoxine

Pathotoxine [von *patho- , griech. toxikon = Gift], von phytopathogenen Pilzen und Bakterien produzierte, für die Wirtspflanze toxische Stoffwechselprodukte, die bereits bei sehr niedriger Konzentration zellschädigend oder zellabtötend wirken ( vgl. Tab. ). Die Pathotoxine erleichtern dem Pathogen die Vermehrung und Ausbreitung in der Wirtspflanze aufgrund zweier Hauptfaktoren: 1) durch Schwächung der pflanzlichen Widerstandskraft (Fähigkeit zum Aufbau von Abwehrbarrieren; pflanzliche Abwehr), 2) durch Freiwerden von verwertbaren Nährstoffen aus den geschädigten Zellen. Die verschiedenen Pathotoxine tragen in unterschiedlichem Ausmaß zur Pathogenese und den erregerspezifischen Krankheitsbildern bei. In vielen Fällen lassen sich die sichtbaren Symptome durch exogene Applikation der Pathotoxine induzieren. Diese experimentelle phytotoxische Wirkung der Pathotoxine ist dabei meist ganz unspezifischer Natur und zeigt sich auch an Pflanzen, die normalerweise nicht von dem Pathogen befallen werden. Diese nicht wirtsspezifischen Pathotoxine sind meist nicht ursächlich an der Pathogenese beteiligt, verstärken aber das Krankheitsbild. Seltener ist die Wirkung aber auch sehr spezifisch, d.h. auf eine oder wenige Sorten oder Arten beschränkt. Diese wirtsspezifischen Pathotoxine sind für die Krankheitsentwicklung auf den Wirtspflanzen nötig und werden nur von einigen Pilzgattungen produziert (z.B. Alternaria, Helminthosporium). Die hauptsächlichen molekularen Wirkungsweisen von Pathotoxinen sind: 1) eine Permeabilitätserhöhung von Membranen (vor allem der Plasma-Membran; Membranpermeabilität), als deren Folge Ionen und Nährstoffe austreten und das Membranpotential zusammenbricht; 2) eine Störung verschiedener Stoffwechselvorgänge, z.B. durch Hemmung von Enzymen oder durch die Wirkung als Antimetaboliten. Pflanzenkrankheiten.

Copyright 1999 Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg

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