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Humboldt-Universität zu Berlin - Lebenswissenschaftliche Fakultät - Phytomedizin

Fachgebiet Phytomedizin - Forschung

 

Der besondere Fokus des Fachgebietes liegt auf der Verknüpfung molekularer und klassischer Methoden mit angewandtem Bezug im Rahmen nachfolgend bearbeiteter Forschungsgebiete:

 

Link: Forschungsdatenbank

 

Navigationsbereich Forschungsschwerpunkte:

 

 

 

Charakterisierung von pflanzlichen Krankheitserregern [nach oben]


Functional genomics of Cherry leaf roll virus (CLRV) and molecular analyses of Finnish virus variants
 

Cherry leaf roll virus (CLRV) ist ein Nepovirus der Subgruppe C (Familie Comoviridae). Die Sequenz des bipartiten, einzelsträngigen (+)RNA-Genoms wurde von uns kürzlich vervollständigt. Abgesehen vom viralen Hüllprotein wurden CLRV-kodierte Genprodukte bisher nicht funktionell charakterisiert; Auch die Prozessierung der beiden Polyprotein-Precursor (RNA1-kodiertes P1 und RNA2-kodiertes P2) durch die vermutliche virale Proteinase (Pro) wurde in CLRV bisher nicht untersucht und ist daher wesentlicher Bestandteil des beantragten Projektes. Darüber hinaus sollen CLRV-kodierte Genprodukte funktionell analysiert werden, die keine Ähnlichkeit zu bisher bekannten Proteinen aufweisen, um grundlegende Erkenntnisse zur Funktion dieser Nepovirus-Gene zu erhalten. Innerhalb des Projektes sollen CLRV-Varianten genetisch und serologisch untersucht werden, die mit einer seit 2002 beobachteten Epidemie in Finnland assoziiert werden konnten und von der wichtige Birken-Arten betroffen sind. Zudem soll die Populationsstruktur des Virus in finnischen Birkenbeständen analysiert werden, da erste Untersuchungen auf atypische Verwandtschaftsbeziehungen hinweisen. Dieses ermöglicht die Korrelation molekularer und serologischer Daten mit den beobachteten Symptomen in Finnland und lässt daher eine grundlegende Beurteilung der Krankheitssituation der Birken erwarten.

Head of Project: Prof. Dr. agr. Carmen Büttner

carmen.buettner[ät]agrar.hu-berlin.de

Additional Member of Project: Prof. Dr. Hans-Peter Mühlbach
Duration of Project: 01/2011 - 01/2016
Funded by: DFG: Sachbeihilfe
Charakterisierung des Nichtstruktur-Proteins p4 des neuen Virus European mountain ash ringspot-associated virus aus Eberesche (Sorbus aucuparia L.)
 

Das European mountain ash ringspot-associated virus (EMARaV) ist in Nord- und Mitteleuropa an Sorbus aucuparia L. weit verbreitet und führt zur Degeneration der Pflanze bis hin zum Absterben. Noch ungeklärt sind die Übertragungswege sowie der Wirtskreis und damit die wirtschaftliche Bedeutung. Es wurde von den Antragstellern als pfropfübertragbares Agens (Führling & Büttner, 1995) und neuartiges negativ-orientiertes einzelsträngiges RNA-Virus beschrieben, das aus vier Genomkomponenten besteht und mit der Ringfleckigkeit der Eberesche (Sorbus aucuparia L.) assoziiert ist. Jede dieser vier viralen RNAs kodiert für einen offenen Leserahmen. Mit Hilfe von Sequenzvergleichen wurde den RNA1-, RNA2- und RNA3-kodierten Proteinen eine potentielle Funktion zugewiesen. Auf diese Weise konnten eine RNA-abhängige RNA-Polymerase (p1), ein Glycoproteinprecursor (p2) sowie ein Nucleocapsidprotein (p3) identifiziert werden. Die Funktion des RNA4-kodierten p4-Proteins ist bisher unbekannt. Der Leserahmen dieser RNA weist keine Sequenzhomologien zu Proteinen bekannter Funktion auf. Es wird vermutet, dass dieses Protein multifunktional als Suppressor des pflanzlichen gene silencings und als Transport-Protein agiert. Die Ausbreitung von EMARaV von Zelle-zu Zelle sowie dessen systemische Ausbreitung in der Wirtspflanze muss durch ein virales movement-Protein vermittelt werden. Die movement-Funktion des p4-Proteins soll im vorliegenden Projektantrag untersucht werden. Dazu soll dieses Proteins in p4-transifizierten Protoplasten sowie in Blattquerschnitten von EMARaV-infizierten Ebereschen lokalisiert werden und durch die Verwendung eines p4-spezifischen Antikörpers in Zellen und Geweben detektiert und die vermutete Assoziation des Proteins mit der Plasmamembran durch Co-Lokalisation mit entsprechenden Markern der Plasmamembran nachgewiesen werden. Es wird vermutet, dass der Transport von EMARaV als Nucleocapsid-Protein umhüllte genomische RNA (Ribonucleoprotein-Komplex) entlang von tubulären Strukturen, die durch das p4-Protein induziert werden, erfolgt. Diese Tubuli entstehen durch die Aggregation von viralen movement-Proteinen und sollen für EMARaV in p4-transfizierten Protoplasten nachgewiesen werden. Die Ausbildung dieser Strukturen und der Transport des Ribonucleoprotein-Komplexes durch den Nachweis der Interaktion des p4-Proteins mit sich selbst sowie mit dem viralen Nucleocapsidprotein (p3) sind zu belegen. Dies soll mit Hilfe der Bimolekularen Fluoreszenzkomplementation (BIFC) erfolgen. Als Vektor für EMARaV konnte die Gallmilbe Phytoptus pyri identifiziert werden. Es wird eine Replikation des Virus in seinem Vektor vermutet. Diese zirkulativ-propagative Übertragungsform des Virus ist durch die Detektion des Nicht-Strukturproteins p4 in der Gallmilbe nachzuweisen. Dieses Projekt wird wesentlich zur Funktionsaufklärung des p4-Proteins von EMARaV beitragen und lässt somit grundlegende Erkenntnisse zur Verbreitung und epidemiologischen Bedeutung des EMARaV erwarten.

Head of Project: Prof. Dr. agr. Carmen Büttner

carmen.buettner[ät]agrar.hu-berlin.de

Additional Member of Project: Prof. Dr. Hans-Peter Mühlbach
Duration of Project: 08/2013 - 07/2016
Funded by: DFG: Sachbeihilfe
 

Epidemiologie [nach oben]


 
Biotische und abiotische Einflüsse auf die Pollenproduktion und Allergenität der Birken und deren Auswirkungen auf die Gesundheit
 

 

Head of Project: Prof. Dr. agr. Carmen Büttner

carmen.buettner[ät]agrar.hu-berlin.de

Additional Member of Project: Dr. Maria Landgraf
Duration of Project: 04/2019 - 02/2022
Funded by: DFG, Bk 890|31-1
Belastung von Stadtbäumen mit Krankheitserregern mit dem Fokus auf Pflanzenviren - Erhebung an Straßen- und Klimawandelbäumen in der Metropolregion Hamburg
 

 

Head of Project: Prof. Dr. agr. Carmen Büttner

carmen.buettner[ät]agrar.hu-berlin.de

Additional Member of Project: Dr. Matrina Bandte
Duration of Project: 08/2018 - 07/2021
Funded by: BWVI; 734.650-004/014
Ein neuartiges Emaravirus in Populus tremula: Identifikation und Epidemiologie des Mosaik-Syndroms verursachenden Agens
 

 

Head of Project: Prof. Dr. agr. Carmen Büttner

carmen.buettner[ät]agrar.hu-berlin.de

Additional Member of Project: Dr. Rim Al Kubrusli (Gastwissenschaftlerin)
Duration of Project: 11/2018 - 12/2019
Funded by: Einstein-Stiftung EPG-2018_476
Vektorielle Übertragungsweise des Cherry leaf roll virus (CLRV) – molekulare Grundlagen und potentielle Vektorarthropoden
 

Cherry leaf roll virus (CLRV) ist ein Pflanzenpathogen von ökonomischer und ökologischer Bedeutung. Es ist weltweit verbreitet und infiziert natürlich Laub-, Obst- und Ziergehölze. In einigen Kirsch- und Walnussanbaugebieten verursacht das CLRV erhebliche Einbußen in Ertrag und Qualität. Mit aktuellem Bezug zur bedeutenden Verbreitung des CLRV in finnischen Birken mit außergewöhnlich starker Symtomausprägung, und besonders zur deutschlandweiten Verbreitung in Birken und Holunder, tragen wir mit umfangreichen Forschungsarbeiten u.a. zur Aufklärung der Übertragungswege z.B. durch Pollen und Samen oder durch Wasser bei. Dennoch konnten bislang keine Mechanismen und Interaktionen identifiziert werden, die eine solch breite gattungsübergreifende Übertragung oder die Epidemie in Fennoskandien erklären könnten. In diesem Projekt soll daher durch systematische Studien eine mögliche Beteiligung von biologischen Vektoren an der CLRV-Verbreitung untersucht werden, um daraus schrittweise Informationen zu möglichen Kontrollmaßnahmen bzw. Vermeidungsstrategien für neue Epidemien zu generieren. Über detailliertes Monitoring des Invertebraten-Spektrums an Birken und Holunder in Finnland und Deutschland sollen potentielle Vektorinsekten erfasst und mittels geeigneter Virusdetektionsmethoden und in Übertragungsexperimenten auf eine CLRV-Assoziation hin untersucht werden. Als mögliche virale Determinante einer Virus/Vektor-Interaktion soll das CLRV-Hüllprotein funktionell charakterisiert werden. Insgesamt stellt dieses Projekt eine Schlüsselrolle in einem einzigartigen Forschungsnetzwerk zu viralen Pflanzenpathogenen in Forstgehölzen dar, wobei wichtige Antworten zu essentiellen Fragestellungen der CLRV-Epidemiologie erwartet werden.

Head of Project: Prof. Dr. agr. Carmen Büttner

carmen.buettner[ät]agrar.hu-berlin.de

Additional Member of Project: Dr. Juliane Langer
Duration of Project: 06/2012 - 06/2016
Funded by: DFG: Sachbeihilfe
Entwicklung eines rezirkulierenden Bewässerungssystems mit vermindertem phytosanitärem Risiko in Gewächshäusern
 

Ein neues Desinfektionsverfahren für eine nachhaltige Wiederverwendung von Wasser mit vermindertem phytosanitärem Risiko in Gewächshäusern, soll eine an die jeweiligen Bedingungen angepasste Wasserdesinfektion mittels sensordosierter Zugabe von wirksamer Desinfektionslösung ermöglichen, wobei die Desinfizienzien ohne Verwendung einer Membran und ohne Zusatz von Chemikalien aus den bereits vorhandenen Inhaltsstoffen des zu entkeimenden Wassers durch anodische Oxidation (AO) erzeugt werden.

Head of Project: Prof. Dr. agr. Carmen Büttner

carmen.buettner[ät]agrar.hu-berlin.de

Additional Head of Project: Prof. Dr. Uwe Schmidt
Duration of Project: 03/2013 - 12/2018
Funded by: Bundesministerium für Verbraucherschutz, Ernährung und Landwirtschaft

 

Weitere   [nach oben]


  • Entwicklung und Evaluierung prophylaktischer Maßnahmen zur Virusbekämpfung
    • Büttner, C., Koenig, R., 2014: Plant viruses in irrigation water. In: Biology, detection and management of plant pathogens in irrigation water. Hong C., Moorman GW., Wohanka W., Büttner C. (eds), APS Press, in press
    • Hong, Ch., Moormann, G., Wohanka, W., Büttner, C., 2014: Biology, Detection and Management of Plant Pathogens in Irrigation Water. APS Press, USA (in press).
  • Untersuchung von Verpackungshölzern auf Nematodenbefall und Restfeuchtegehalt [verschiedene Industriepartner]
  • Komposte als mögliche Quelle für pflanzenpathogene Krankheitserreger [PDF]
  • Allergenes Potential von Cherry leaf roll virus-infizierten Birkenpollen
  • Wirksamkeit von Desinfektionsmitteln gegen Synchytrium endobioticum in vitro