Nr wniosku: 210446, nr raportu: 19789. Kierownik (z rap.): prof. dr

Nr wniosku: 210446, nr raportu: 19789. Kierownik (z rap.): prof. dr hab. Ewa Łojkowska
Celem projektu było poznanie molekularnych podstaw wysokiej wirulencji bakteryjnych patogenów roślin mających
zdolność do degradacji składników roślinnych ścian komórkowych. Przedmiotem badań były bakterie z rodzaju Dickeya,
wcześniej zaliczane do tzw. pektynolitycznych Erwinia. Bakterie z nowej, ale mieszczącej się w obrębie rodzaju Dickeya
grupy po raz pierwszy zidentyfikowano w Polsce (w wyniku badań przesiewowych prowadzonych w naszym
laboratorium) w roku 2005. W tym samym czasie zaczęły być wykrywane w innych krajach Europy oraz w Izraelu. W
roku 2014 ustalono (przy udziale naszego zespołu), iż bakterie te stanowią nowy gatunek Dickeya solani, który wykazuje
wysoką wirulencję i powoduje objawy chorobowe na ziemniaku w całej Europie. Wirulencja bakterii z rodzaju Dickeya
związana jest z wytwarzaniem szerokiej gamy enzymów degradujących składniki roślinnych ścian komórkowych, takich
jak pektynazy i celulazy.
W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono, iż bakterie z gatunku D. solani wykazują wysoką homogenność pod
względem budowy genomu. Pomimo tego faktu są stosunkowo wysoko zróżnicowane pod względem zdolności do
wywoływania objawów chorobowych na roślinach ziemniaka. Duże zróżnicowanie cech fenotypowych wynika jak
stwierdzono ze zróżnicowanej regulacji ekspresji genów warunkujących biosyntezę czynników chorobotwórczych.
Wykazano, iż kluczową rolę w patogenezie D. solani odgrywa globalny regulator patogenezy – białko PecT.
Nasze badania wykazały, iż wysoka patogeniczność bakterii D. solani na ziemniaku jest uwarunkowana specyficzną
interakcją roślina – patogen, w tkankach ziemniaka jest obecny związek/ki sygnałowe, które efektywnie indukują
ekspresję genów kodujących czynniki wirulencji. Związek ten działa efektywnie w szerokim zakresie temperatur; bakterie
z gatunku D. solani wywołują objawy chorobowe na roślinach ziemniaka w strefie klimatu umiarkowanego (Polska),
zimnego (Finlandia) i gorącego (Izrael). Trwają prace nad identyfikacją tego związku.
W wyniku przeprowadzonego monitoringu występowania bakterii z rodzaju Dickeya w Polsce stwierdzono, (zbadano w
ostatnich latach ponad 500 prób roślin ziemniaka wykazujących objawy chorobowe), iż na plantacjach ziemniaka w
naszym kraju występują bakterie z gatunków D. solani i Dickeya dianthicola. Bakterie z wymienionych gatunków nie
występowały w wodach śródlądowych Polski (zbadano kilka tysięcy prób wody). Z wód śródlądowych izolowano
natomiast bakterie z gatunków Dickeya chrysanthemi i Dickeya zeae.
Projekt był realizowany we współpracy z zespołem genetyków molekularnych bakterii z INSA w Lyonie we Francji. W
efekcie realizacji projektu dwie polskie doktorantki uzyskały stopnie doktora nauk biologicznych w zakresie biochemii.