Porównanie odporności siewek mieszańców - IHAR-PIB

Porównanie odporności siewek mieszańców międzygatunkowych in vitro oraz
roślin in vivo po inokulacji patogenami Leptosphaeria sp. i Alternaria sp.
Elżbieta Starzycka-Korbas 1, Michał Starzycki 1, Wojciech Rybiński 2, Piotr Kamiński 3
1 Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin – PIB, Oddział w Poznaniu
Pracownia Metod Hodowli Odpornościowej
2 Instytut Genetyki Roślin PAN w Poznaniu
3 Instytut Ogrodnictwa w Skierniewicach
Materiały i metody
Do
badań
wykorzystano
siewki
mieszańców
międzygatunkowych,
e-mail: [email protected] lub [email protected]
A
Wstęp
Praca została wykonana w celu potwierdzenia odporności otrzymanych roślin
mieszańców międzygatunkowych z rodziny Brassicaceae na porażenie
powodowane przez patogeny z rodzaju Leptosphaeria sp. oraz Alternaria sp.
Badania te prowadzono w taki sposób, aby wyselekcjonować genotypy roślin
wykazujące maksymalną odporność na wybrane patotypy patogenicznych grzybów.
Fot. 1. „A”
Fot. 1 .„B”
Fot. 1. „C”
które testowano in vitro testem Williamsa na porażenie powodowane
przez najgroźniejsze dla rzepaku patogeny grzybowe: Leptosphaeria
maculans (Desm.) Ces. et de Not., stadium konidialne Phoma lingam
(Tode ex Fr.) Desm.
Dla stwierdzenia czystości gatunkowej użytych w testach grzybów
stosowano metodę sekwencjonowania DNA ITS1, a przynależność
gatunkową określano z banku genów przy pomocy programu
NCBI/BLAST.
Siewki tych samych mieszańców międzygatunkowych przebadano
również pod względem odporności na Alternaria sp. tą samą metodą
z użyciem kultur in vitro.
Wyniki
Tab. 1. Odporność badanych genotypów na Leptosphaeria sp.
i Alternaria sp. – porównanie testów (IP 2015)
L.p.
GenBank: JX499035.1
Leptosphaeria maculans strain ATCC 46318 internal transcribed spacer 1, partial sequence; 5.8S ribosomal RNA gene and
internal transcribed spacer 2, complete sequence; and 28S ribosomal RNA gene, partial sequence
GCAGTCTACTTTGATTCTGCCCATGTTTTTTGCGTACTATTTGTTTCCTTGGTGGGCTTGCCCACCAATTGGATCCCCTAAAA
CCACTTGCAATTGCAGTCAGCGTCAGTAACAATGTAATAAATTACAACTTTCAACAACGGATCTCTTGGTTCTGGCATCGAT
GAAGAACGCAGCGAAATGCGATAAGTAGTGTGAATTGCAGAATTCAGTGAATCATCGAATCTTTGAACGCACATTGCGCCC
CTTGGTATTCCATGGGGCATGCCTGTTCNAGCGTCATTTGTACCCTCAAGCTCTGCTTGGTGTTGGGTGTTTGTTCCACTTG
GGACTCGCCTTGAAACAATTGGCAGCCGGCACATTGGCCTGGAGCGCAGCACATTTTGCGCCTCTTGTCATGGTTGTTGGC
ATCCATCAAGACACTTTTTAAGCTCTTGACCTCGGATCAGGTAGGGATACCCGCTGAACTTAAGCATATCAATANNNGGAN
GANNNNTNCCNTTTTCAAGCACTGCCNCCTCNNTCNNGGCGGNGTCTACTTTNNTTCTGCCCNTGTTTTTTGCGTANTATT
NNTTTCTTGGNGGGCNNCCNCNATTGGNTCCCTAAACACTTGCATTGNNTCNCGTNNTAANAANGTAATAAATNNANNTT
NACNACGANNNCTNGGTTNNGGNTCNANAANNNNNNNNAAANGCGATAAN
GenBank: KJ921856.1
Alternaria sp. D133_109 18S ribosomal RNA gene, partial sequence; internal transcribed spacer 1,
5.8S ribosomal RNA gene, and internal transcribed spacer 2, complete sequence; and 28S ribosomal
RNA gene, partial sequence
TCNGGGTTNNNGCCTTGCTGANTTATTCACCCTTGTCTTTTGCGTACTTCTTGTTTCCTTGGTGG
GTTCGCCCACCACTAGGACAAACATAAACCTTTTGTAATTGCAATCAGCGTCAGTAACAAATTA
ATAATTACAACTTTCAACAACGGATCTCTTGGTTCTGGCATCGATGAAGAACGCAGCGAAATGC
GATAAGTAGTGTGAATTGCAGAATTCAGTGAATCATCGAATCTTTGAACGCACATTGCGCCCTTT
GGTATTCCAAAGGGCATGCCTGTTCGAGCGTCATTTGTACCCTCAAGCTTTGCTTGGTGTTGGG
CGTCTTGTCTCTAGCTTTGCTGGAGACTCGCCTTAAAGTAATTGGCAGCCGGCCTACTGGTTTC
GGAGCGCAGCACAAGTCGCACTCTCTATCAGCAAAGGTCTAGCATCCATTAAGCCTTTTTTTCA
ACTTTTGACCTCGGANCAGGTAGGGATACCCGCTGAACTTAAGCATATCAN
Fot. 1. „A” – Porażony przez patogena Leptosphaeria sp. rzepak
Fot. 1. „B” – B. napus porażony przez grzyby z rodzaju Alternaria sp.
Fot. 1. „C” – odporne potomstwo roślin mieszańców międzygatunkowych.
Fot. 2. „A”
Fot. 2. „B”
Fot. 3. „A”
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Fot. 3, „B”
8.
9.
10.
11.
Genotyp
Badania na porażenie przez Leptosphaeria
sp. (IP)
Test
W warunkach
Williamsa
polowych
Badanie na porażenie przez Alternaria sp.
(IP)
Test na
W warunkach
pożywkach
polowych
413/ 10 Tau x B.n.
0,5
0,125
0,35
0,038
0,65
0,106
0,15
0,084
0,05
0,134
0,35
0,056
0,3
0,15
0,35
0,134
0,116
0,119
0,1
0,35
0,4
0,059
0,056
0,063
0,45
0,163
0,4
0,056
0,55
0,55
0,6
0,7
0,075
0,094
0,097
0,109
0,25
0,6
0,35
0,4
0,044
0,047
0,072
0,116
420/ 38B.t. x B.n. (304 TP)/6
297/ p.(Jar x B.n.) x
Californium
301 x 303 TP/06 p.
Choryńska
420/ 38B.t. x B.n./3
405/ 53 Bru x B.n./1
301 x 303 TP/06 (Choryńska
x B.n.) x (Californium x B.n.)
295 x 645TP/06 p.(Br. X
Bn)x Lisek
413/ 10 Tau x B.n./10
420/ 38B.t. x B.n./3
Star 105, 127, Chic 11/2
Zależność korelacyjna
Brak korelacji
Brak korelacji
Podsumowanie
Fot. 2. Test w warunkach in vivo na
porażenie rzepaku przez Leptosphaeria
sp. „A”- roślina nacięta i inokulowana
patogenem, „B”- roślina B. napus 2
tygodnie po inokulacji.
Fot. 3. Test w warunkach in vitro na porażenie
rzepaku przez Alternaria sp. „A”, roślina B. napus
in vivo „B” 2 tygodnie po inokulacji.
Po przeprowadzonych badaniach odporności siewek przy użyciu testu Williamsa można było
wskazać genotypy odporniejsze zarówno na porażenie powodowane przez: Leptosphaeria sp. oraz
Alternaria sp. Analiza otrzymanych wyników z badań in vitro nie jest trudna, ale może być obarczona
pewnymi błędami, ponieważ po weryfikacji wyników w warunkach polowych odnotowano brak korelacji
odporności dla większości obiektów. Nieliczne genotypy posiadały odporność zarówno w warunkach
polowych, jak i laboratoryjnych. Warunki naturalne stymulują w wielu przypadkach elicytory, których
brak w tzw. hodowlach kontrolowanych, nawet w fitotronie, a zjawisko to (oraz inne czynniki) może mieć
decydujące znaczenie w braku korelacji testów odpornościowych in vitro i in vivo, tych samych
genotypów.
Wykonana praca pozwoliła na wyciągnięcie następującego wniosku:
Testy odpornościowe na Leptosphaeria sp. oraz Alternaria sp. należy wykonać równocześnie
w warunkach laboratoryjnych oraz polowych. Wyniki z obu testów pozwolą wyselekcjonować
najodporniejsze genotypy mieszańców międzygatunkowych niezbędne w hodowli odpornościowej
rzepaku.