Identifizierung von Resistenzquellen und Charakterisierung von Resistenzfaktoren in Brassica-Arten gegenüber Verticillium longisporum

Die zunehmende Anbaufläche von Raps hat insbesondere in Ländern Nordeuropas zu einem verstärkten Auftreten von Verticillium longisporum, dem Erreger der so genannten Verticillium-Welke an Brassica-Arten, geführt. Ein viel versprechender Ansatz zur Bekämpfung dieses Pilzes im Rahmen eines integrierten Pflanzenschutzes ist der Anbau resistenter Sorten. Bislang wurde die Resistenzzüchtung sowohl im Winter- als auch Sommerraps allerdings erheblich durch das Fehlen einer ausreichenden Toleranz bzw. Resistenz im vorhandenen Zuchtmaterial erschwert. Vor diesem Hintergrund war es das Ziel dieser Arbeit, Resistenzquellen in verschiedenen Brassica-Arten zu identifizieren und mögliche Resistenzfaktoren zu charakterisieren, um die Resistenz von Winterraps gegenüber V. longisporum langfristig zu verbessern. Verschiedene Brassica-Arten, darunter B. oleracea- und B. rapa- (syn. campestris) Varietäten sowie Raps- und resynthetisierte Genotypen, wurden im Gewächshaus wie auch unter Feldbedingungen hinsichtlich ihrer Resistenzeigenschaften getestet. So sollten resistente oder zumindest teilresistente Genotypen identifiziert werden, die in künftigen Zuchtprogrammen Anwendung finden können. Obwohl zwischen den Ergebnissen aus den Gewächshaus- Untersuchungen und den Beobachtungsprüfungen im Freiland nur eine geringe Gesamtkorrelation bestand, erwies sich die Kombination beider Verfahren als geeignet, um robuste Resistenzquellen zu identifizieren. Um Mechanismen zu charakterisieren, die zu dem Resistenzphänotypen von Brassica-Arten gegenüber V. longisporum beitragen und für Rapszüchter potentiell nutzbar sind, wurden grundsätzlich zwei verschiedene Ansätze verfolgt. Zum einen sollte versucht werden, effiziente Resistenzfaktoren in Inokulationen mit virulenten Isolaten von V. longisporum gegenüber wirtsheterologen Stämmen von V. dahliae zu charakterisieren. So wurde die Interaktion von V. longisporum bzw. V. dahliae mit Raps im Bereich der Wurzeln und im vaskulären System des Sprosses mit Hilfe der Confocalen Laser Scanning Mikroskopie (CLSM) unter Verwendung sowohl GFP-markierter Stämme als auch konventioneller Fluoreszenzfarbstoffe analysiert. Diese Untersuchungen lieferten neue Informationen zur Frühphase in der Wirt- und Nichtwirt- Pathogen- Interaktion. Real- time PCR- Untersuchungen im Verlauf der Pathogenese zeigten, dass V. dahliae nicht in der Lage war, sich systemisch in den Spross auszubreiten, obwohl Infektionen der Wurzeln stattfanden. Des Weiteren wurde Screeningmaterial mit vorhandenen Resistenzunterschieden zur differentiellen Charakterisierung von Resistenzmechanismen herangezogen. Im Rahmen dieser Untersuchungen wurden Mechanismen identifiziert, die in Kraft treten, nachdem das Pathogen in die Pflanze eingedrungen ist. So wurde V. longisporum bei der Interaktion mit einem resistenten Wirt auf den unteren Bereich des Stängels begrenzt, eine akropetale Ausbreitung in den Spross war nicht möglich. Histologische Untersuchungen der wirtspezifischen Interaktion führten zu der Identifikation folgender unspezifischer Abwehrmechanismen: Bildung von Thyllen und/oder vaskulärer Gele, Akkumulation von Phenolen im Xylemparenchym und verstärkte Lignifizierung der Zellwände des Xylems und des Xylemparenchyms. Die Beteiligung von phenolischen Stoffen während der Abwehr konnte durch quantitative biochemische Analysen bestätigt werden. Bei der Ausprägung aller genannten Prozesse zeigte sich ein positiver Zusammenhang zwischen dem Resistenzniveau des betrac hteten Genotyps und der Stärke der Reaktion (Gefäßverschluss) bzw. dem Gehalt der betrachteten Komponenten. Bei der hier beschriebenen Resistenz von Brassica spp. handelt es sich somit um eine quantitative Ausbreitungsresistenz. Sowohl in dem resistenten Kohl- Genotypen als auch der resistenten Raps- Akzession traten Abwehrreaktionen am stärksten im Hypokotyl zutage und schienen auf den gleichen Mechanismen zu beruhen; dies stützt die Annahme, das Resistenzmerkmale von B. oleracea auf B. napus im Laufe interspezifischer Hybidisierungen zwischen B. rapa und B. oleracea übertragen worden sind

Constant terms in threshold resummation and the quark form factor

We verify to order alpha_s^4 two previously conjectured relations, valid in four dimensions, between constant terms in threshold resummation (for Deep Inelastic Scattering and the Drell-Yan process) and the second logarithmic derivative of the massless quark form factor. The same relations are checked to all orders in the large beta_0 limit; as a byproduct a dispersive representation of the form factor is obtained. These relations allow to compute in a symmetrical way the three-loop resummation coefficients B_3 and D_3 in terms of the three-loop contributions to the virtual diagonal splitting function and to the quark form factor, confirming results obtained in the literature.Comment: 39 pages, no figure; version 2: same content, but improved presentation, with a new section devoted to the variety of resummation procedures; version 3: journal version, where a remark about the all orders validity of the conjecture in the DIS case is reporte

Brassica carinata and Camelina sativa

Non-Peer Reviewe

Comparison of Phase Space Slicing and Dipole Subtraction Methods for gamma^* -> Q Qbar

We compare the phase space slicing and dipole subtraction methods in the computation of the inclusive and differential next-to-leading order cross sections for heavy quark production in the simple process gamma^* -> Q Qbar. For the phase space slicing method we study the effects of improvement terms that remove restrictions on the slicing parameter s_min. For the dipole method our comparison is a first check on some of its counterterms involving massive quarks, derived recently. In our comparison we address issues such as numerical accuracy and efficiency.Comment: 14 pages, 7 figures, 2 tables, additional references and comments adde

A new prescription for soft gluon resummation

We present a new prescription for the resummation of the divergent series of perturbative corrections, due to soft gluon emission, to hard processes near threshold in perturbative QCD (threshold resummation). This prescription is based on Borel resummation, and contrary to the commonly used minimal prescription, it does not introduce a dependence of resummed physical observables on the kinematically unaccessible x->0 region of parton distributions. We compare results for resummed deep-inelastic scattering obtained using the Borel prescription and the minimal prescription and exploit the comparison to discuss the ambiguities related to the resummation procedure.Comment: 15 pages, 3 figures. Final version, to be published in Phys. Lett. B. Several typos corrected (in particular eqs 26,41,53); fig. 3 adde

Refining threshold resummations

We describe some recent refinements of the techniques of threshold resummation, with emphasis on the usefulness of dimensional regularization when applied to nonabelian exponentiation. Threshold resummation is now under theoretical control for DIS and electroweak annihilation cross sections all the way to the fourth tower of logarithms and up to corrections suppressed by powers of the threshold variable.Comment: Presented at 8th DESY Workshop on Elementary Particle Theory: Loops and Legs in Quantum Field Theory, Eisenach, Germany, 23-28 Apr 200

QCD Corrections to Dilepton Production near Partonic Threshold in proton-antiproton Scattering

We present a recent study of the QCD corrections to dilepton production near partonic threshold in transversely polarized \bar{p}p scattering. We analyze the role of the higher-order perturbative QCD corrections in terms of the available fixed-order contributions as well as of all-order soft-gluon resummations for the kinematical regime of proposed experiments at GSI-FAIR. We find that perturbative corrections are large for both unpolarized and polarized cross sections, but that the spin asymmetries are stable. The role of the far infrared region of the momentum integral in the resummed exponent and the effect of the NNLL resummation are briefly discussed.Comment: 6 pages, 8 figures, to appear in the proceedings of the "7th International Symposium on Radiative Corrections (RADCOR05)", Shonan Village, Japan, 200

On next-to-eikonal corrections to threshold resummation for the Drell-Yan and DIS cross sections

We study corrections suppressed by one power of the soft gluon energy to the resummation of threshold logarithms for the Drell-Yan cross section and for Deep Inelastic structure functions. While no general factorization theorem is known for these next-to-eikonal (NE) corrections, it is conjectured that at least a subset will exponentiate, along with the logarithms arising at leading power. Here we develop some general tools to study NE logarithms, and we construct an ansatz for threshold resummation that includes various sources of NE corrections, implementing in this context the improved collinear evolution recently proposed by Dokshitzer, Marchesini and Salam (DMS). We compare our ansatz to existing exact results at two and three loops, finding evidence for the exponentiation of leading NE logarithms and confirming the predictivity of DMS evolution.Comment: 17 page

Azimuthal Asymmetries in Heavy Quark Leptoproduction as a Test of pQCD

We analyze the perturbative and parametric stability of the QCD predictions for the azimuthal asymmetries in heavy quark leptoproduction. At leading order, the $\cos \phi$ asymmetry vanishes whereas the $\cos 2\phi$ one is of leading twist and predicted to be about 15% at energies sufficiently above the production threshold. We calculate the NLO soft-gluon corrections to $\phi$-dependent leptoproduction to the next-to-leading logarithmic accuracy. The soft-gluon approximation provides a good description of the available exact NLO results at $Q^{2}\lesssim m^{2}$. Our analysis shows that, contrary to the production cross sections, the $\cos 2\phi$ asymmetry is practically insensitive to soft radiation for $Q^{2}\lesssim m^{2}$ at energies of the fixed target experiments. We conclude that the $\cos 2\phi$ asymmetry is well defined in pQCD: it is stable both perturbatively and parametrically, and insensitive (in the case of bottom production) to nonperturbative contributions. Measurements of the azimuthal asymmetries would provide an excellent test of pQCD applicability to heavy flavor production.Comment: 13 pages, 9 figures, revtex, minor corrections, to appear in Nucl.Phys.