Stress in the interaction of the endophytic fungus Piriformospora indica with Arabidopsis

Vahabi, Khabat

Piriformospora indica is an endophytic fungus and belongs to Sebacinales. It colonizes the roots of many plant species. This results in better plant performance and biotic and abiotic stress toler-ance. Furthermore, the fungus enhances the biomass and seed yield. The symbiotic interaction of P. indica with the model plant Arabidopsis thaliana provides a good model system to investigate beneficial and non-beneficial traits in this relationship. I studied the effect of high fungal doses on the performance of Arabidopsis seedlings and found that growth of the seedlings is inhibited under these growth conditions, but photosynthetic parameters and the colonization rate is only little affected. Defense responses such as ROS production and the activation of defense genes are only moderately up-regulated. Overall, the results demonstrate that the roots can manage high fungal doses of P. indica in their environment without severe harm for the plant.

Piroformospora indica ist ein Pilz aus der Ordnung der Sebacinales, der zu endophytischem Wachstum fähig ist. Er kolonisiert die Wurzeln vieler Pflanzenarten. Dies resultiert in verbessertem Pflanzenwachstum und erhöhter Toleranz gegenüber biotischem und abiotischem Stress. Außerdem steigert der Pilz die Biomasse- und die Samenproduktion der Pflanzen. Die symbiotische Interaktion von P. indica mit der Modellpflanze Arabidopsis thaliana stellt ein gutes Modellsystem dar, um die nützlichen und weniger nützlichen Eigenschaften dieser Beziehung zu erforschen. Ich habe den Effekt hoher Pilzdosen auf das Wachstum von Arabidopsis-Keimlinge studiert und dabei herausgefunden, dass das Wachstum der Keimlinge dadurch inhibiert wird, jedoch die photosynthetischen Parameter sowie die Kolonisierungsrate unbeeinflusst bleiben. Verteidigungsreaktionen, wie die Produktion reaktiver Sauerstoffspezies und die Aktivierung von Verteidigungsgenen, sind nur leicht hochreguliert. Zusammengefasst demonstrieren diese Ergebnisse, dass die Wurzeln mit hohen Dosen von P. indica in ihrer Umwelt umgehen können, ohne dass die Pflanze ernsthaft beeinträchtigt wird.

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Vahabi, Khabat: Stress in the interaction of the endophytic fungus Piriformospora indica with Arabidopsis. 2015.

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