Ascochyta (Mycosphaerella) erwtenziekte, veroorzaakt door Mycosphaerella pinodes, is een van de belangrijkste ziekten van peulvruchten wereldwijd. Ondanks de economische impact en talrijke studies over deze ziekte, er is weinig bekend over de cytologische kenmerken tijdens infectie, vooral in resistente interacties. Een van de redenen is het gebrek aan resistente cultivars van erwten, evenals de beschikbare middelen in de Pisum-kiemplasmacollectie met een sterke weerstand tegen deze ziekte.

Kazuhiro Toyoda en collega's van de Okayama University onderzochten de histologie en ultrastructuur van vroege infectiegebeurtenissen en schimmelontwikkeling, inclusief penetratie door appressoria, vegetatieve groei van infectiehyfen en gastheerreacties, gebruikmakend van een recent ontwikkeld modelpathosysteem met Medicago truncatula en M. pinodes stam OMP-1 (Toyoda et al., 2013).

Op het vatbare ecotype R108-1, pycnosporen ontkiemden en groeiden over het oppervlak van de epidermis, vormde vervolgens een appressoria en drong de cuticula binnen. Onder de cuticula, de infectiepin breidde zich uit tot een hyfen die binnen de buitenwand van de epidermis groeide. Vervolgens, de hyfen drongen door in mesofylcellen en vermenigvuldigden zich krachtig, vormen uiteindelijk aseksuele vruchtlichamen (pycnidia) (Fig. 1).

In tegenstelling tot, succesvolle penetratie en daaropvolgende groei van infectiehyfen waren aanzienlijk beperkt in het ecotype Caliph (Fig. 2). interessant, afwijkende hyfen zoals intrahyphae en dode hyfen, door een lokale afweer opgewekt door de schimmel, waren overvloedig in Kalief maar niet in R108-1. Gedetecteerd door zijn reactie met ceriumchloride (CeCl3) om elektronendichte ceriumperhydroxiden te genereren in transmissie-elektronenmicrofoto's, waterstofperoxide (H2O2) hoopte zich op in epidermale en mesofylcellen van Caliph die werden uitgedaagd met pycnosporen van M. pinodes. Deze intracellulaire lokalisatie werd bevestigd door energiedispersieve röntgenspectroscopie (EDX) (figuur 3). Deze waarnemingen geven dus aan dat de oxidatieve burst-reactie die leidt tot het genereren van reactieve zuurstofsoorten geassocieerd is met een lokale afweerreactie van de gastheer in Caliph, aangezien er geen duidelijke H2O2-accumulatie kon worden gedetecteerd in gevoelig R108-1.

De onderzoekers concluderen dat de structurele afwijkingen waarschijnlijk veel voorkomende mechanismen zijn van schimmels voor bescherming tegen een vijandige omgeving in een resistente gastheer via insluiting door andere hyfen. De structurele verschillen tussen gevoelige en resistente interacties, evenals de reacties van de gastheer, zullen bijdragen tot een beter begrip van de pathogenese van de schimmel op erwt, daarmee informatie verschaffen over de veredeling van resistente erwtenrassen.