Sobkowiak S., Brylińska M., Stefańczyk E., Śliwka J., 2016

CHARAKTERYSTYKA IZOLATÓW PHYTOPHTHORA INFESTANS
POCHODZĄCYCH Z WYBRANYCH REGIONÓW POLSKI
W LATACH 2013–2015
Sobkowiak S., Brylińska M., Stefańczyk E., Śliwka J.
Wykres 3. Odporność izolatów
P. infestans na metalaksyl
Badania finansowane w ramach:
 zadania nr 3.1 pt. „Monitoring zmian zdolności chorobotwórczych
populacji organizmów szkodliwych i kwarantannowych ziemniaka” w
ramach programu wieloletniego MRiRW,
 funduszy norweskich, w ramach programu Polsko-Norweska
Współpraca Badawcza, realizowanego przez NCBiR (grant: PolNor/202448/28/2013, POTPAT)
34%
Fotografia
Zaraza ziemniaka powodowana przez Phytophthora infestans (Mont.) de Bary
jest jedną z najgroźniejszych chorób ziemniaka i pomidora. W latach
nasilonego występowania choroby, straty w plonie ziemniaka osiągają nawet
50%. Szkodliwość P. infestans jest zależna przede wszystkim od pogody –
deszcze i niezbyt wysoka temperatura sprzyjają występowaniu zarazy
ziemniaka. W latach 2013-2015 w oddziale IHAR-PIB Młochów zebrano 214
izolatów pochodzących z Polski z województw: dolnośląskiego,
małopolskiego, mazowieckiego, podkarpackiego i wielkopolskiego. Najwięcej
izolatów (175) uzyskano w 2014 roku. W pozostałych dwóch latach badań
występowały niekorzystne warunki dla rozwoju zarazy ziemniaka (wysoka
temperatura oraz duża susza) i dlatego zebrano ich tylko 26 w 2013 roku oraz
13 w 2015 roku. Celem badań było porównanie izolatów P. infestans z różnych
faz infekcji, stąd najwięcej prób (89) pobrano z jednego eksperymentalnego
pola w IHAR-PIB w różnych terminach.
1.
Izolacja P.
infestans na pożywce żytnioagarowo-sacharozowej
z
zainfekowanych fragmentów
bulw ziemniaka
frekwencja czynników wirulencji
WPROWADZENIE
38%
28%
wrażliwe
pośrednie
odporne
Wykres 4. Frekwencja czynników wirulencji izolatów Phytophthora
infestans z wybranych regionów Polski
1
0,8
1
0,94
1
0,99
0,95
0,74
0,6
0,61
0,4
0,48
0,48
0,41
0,2
0
0,13
R1
R2
R3
R4
R5
R6
R7
R8
R9
R10
R11
testery Black'a
Wykres 5. Złożoność ras P. infestans
METODY OCENY
Wyizolowane kultury P. infestans (Fotografia 1) były charakteryzowane pod
kątem agresywności, wirulencji, typu kojarzeniowego, odporności na
metalaksyl oraz haplotypu mitochondrialnego.
TYP KOJARZENIOWY. Do oznaczenia typu kojarzeniowego były użyte
markery W16 (trawiony enzymem restrykcyjnym BsuRI) i S1.
HAPLOTYP
MITOCHONDRIALNY.
Do
oznaczenia
haplotypu
mitochondrialnego były użyte markery P2 (MspI) i P4 (EcoRI).
ODPORNOŚĆ NA METALAKSYL. Ocenę przeprowadzono na pożywce
żytnio-agarowo-sacharozowej z zastosowaniem dwóch stężeń metalaksylu 5
g/l i 100 g/l. Izolaty wrażliwe: wzrost kolonii w stosunku do kombinacji
bez dodawania metalaksylu < 40% w obydwóch stężeniach metalaksylu;
izolaty pośrednie – wzost koloni  40% dla stężęnia 5 g/l i < 40% dla
stężenia 100 g/l; izolaty odporne – wzrost kolonii  z obydwoma stężeniami
metalaksylu.
AGRESYWNOŚĆ. Oceniono na odmianach ziemniaka w których nie
zidentyfikowano specyficznych genów R (odm. Tarpan i odm. Craigs Royal)
według skali 1-9, gdzie 1 oznacza najsilniejszą agresywność.
WIRULENCJA. Oceniono w laboratoryjnym teście na odciętych listkach
testerów Black’a (R1-R11).
Wykres 1. Frekwencja typów
kojarzeniowych P. infestans
Wykres 2. Frekwencja
haplotypów mitochondrialnych
P. infestans
26%
74%
A1
A2
51
40
42
36
30
26
20
10
0
18
15
0
0
0
3
8
0
1
2
3
4
5
10
6
7
8
9
10
11
Złożoność ras P. infestans (liczba czynników wirulencji)
WYNIKI BADAŃ
TYP KOJARZENIOWY. Typ kojarzeniowy A1 reprezentowało 41%
izolatów, a typ A2 59% (Wykres 1).
HAPLOTYP MITOCHONDRIALNY. Oceniane izolaty reprezentują
haplotyp mitochondrialny Ia – (140 izolatów – 74%) i IIa – (50 izolatów –
26%), które są typowe dla nowej populacji P. infestans (Wykres 2).
ODPORNOŚĆ NA METALAKSYL. Zbadano odporność na metalaksyl 199
izolatów: wrażliwych było 81 (38%), pośrednich – 60 (28%), odpornych – 71
(34%) (Wykres 3).
AGRESYWNOŚĆ. Średnia agresywność izolatów P. infestans była wysoka,
wynosząca 2,2 według skali 9-cio stopniowej, gdzie 1 oznacza największą
agresywność.
WIRULENCJA. Wszystkie izolaty P. infestans były wirulentne w stosunku
do testerów Black’a R3 i R7 i prawie wszystkie (94-99%) w stosunku do
testerów R1, R4 i R11 (Wykres 4). Testery R5 i R10 były porażone przez
odpowiednio 61% i 74% izolatów. 48% izolatów było wirulentnych w
stosunku do testerów R2 i R6. Tester R8 był infekowany przez 41% izolatów.
Izolaty zdolne do porażenia testera R9 pojawiały się rzadko (13%). W badanej
próbie dominowały rasy złożone, posiadające 7 (51 izolatów), 10 (42 izolaty) i
6 (36 izolatów) czynników wirulencji (Wykres 5).
INTERPRETACJA WYNIKÓW
41%
59%
liczba izolatów
50
Ia
IIa
W prezentowanej pracy oceniane izolaty P. infestans w latach 2013-2015 słabo
reprezentują polską populację z uwagi na strukturę pozyskiwania izolatów (np.
89 izolatów pobrano z jednego pola eksperymentalnego). Termin pobierania
próbek nie wpłynął na zróżnicowanie izolatów pod względem badanych cech,
ocenianych metodami fenotypowymi i genotypowymi. Tendencja do
występowania ras bardzo złożonych utrzymuje się w polskiej populacji od 1993
roku.