Die Kommunikation zwischen den Symbiosenpartnern beginnt, wenn der Pilz die Pflanze erkennt und wird durch bisher unbekannte chemische und physische Signale der Pflanze vermittelt. Die Erkennung der Pflanze und die Signalverarbeitung im Pilz führen zu morphologischen Veränderungen des Pilzes und resultieren in der Appressoriuenbildung und wahrscheinlich in der Produktion von lytischen Enzymen zur Penetration in die Wurzel. In Abwesenheit eines Pflanzensignals wird das pilzliche Cytoplasma zurückgezogen und die Hyphen beginnend vom Apex septiert. Dieser apoptoseähnliche Prozeß führt dazu, daß die äußeren Teile des Pilzmyzels absterben, die Spore aber lebensfähig bleibt und mehrmals auskeimen kann. Die An- oder Abwesenheit einer kompatiblen Wirtspflanze stellt offensichtlich das Signal für diese grundlegenden entwicklungsbiologischen Entscheidungen des arbuskulären Mycorrhizapilzes dar. In unseren bisherigen Arbeiten ist es uns gelungen ein neues Gen GmGIN1 zu identifizieren, das vor allem in der präsymbionischen Phase exprimiert wird und möglicherweise an dem frühen Signalaustausch beteiligt ist. Das abgeleitete Protein, das wahrscheinlich posttranslational prozessiert wird, weist Ähnlichkeiten zu einer neuen Familie von GTP-Bindeproteinen (IAN). Diese Immuno-assiciated nucleotide Familie hat Vertreter in Vertebraten und in Pflanzen (Dahéron et al., 2001). Im beantragten Projekt soll GmGIN1 wieter charakterisiert und eine Funktion während der Symbiose untersucht werden. Zusätzlich haben wir bei der Analyse einer cDNA Genbank, die für Appresorien-spezifische Gene angereichert ist, eine Reihe weiterer Gene identifiziert, die eine Rolle im frühen Signalaustausch spielen könnten. Die genaue Funktion dieser Gene soll durch Expressionsstudien, heterologe Komplementation und durch Geninaktivierungsexperimente untersucht werden. Dazu soll ein Transformationssystem etabliert werden.