Otpornost biljaka na štetne Otpornost biljaka na štetne organizmeorganizme

Vežba:Vežba:Odreñivanje rasa Odreñivanje rasa Odreñivanje rasa Odreñivanje rasa

Xanthomonas Xanthomonas eueuvesicatoriavesicatoria

Katarina GaKatarina GašićšićPoljoprivredni fakultet, ZemunPoljoprivredni fakultet, Zemun

18.Novembar 200918.Novembar 2009.

Bakteriozna pegavost paprikeBakteriozna pegavost paprike

Xanthomonas euvesicatoria

FizioloFiziološke rase patogenaške rase patogena

� Fiziološka rasa predstavlja nejednakuvirulentnost patogena prema pojedinimsortama biljke domaćina ili prema različitimbiljnim vrstama

� Ralstonia solanacearum – prouzrokovač bakteriozne uvelosti, parazitira različite biljne vrste

� Xanthomonas euvesicatoria, Pseudomonas syringae pv. phaseolicola, Pseudomonas syringae pv. glycinea parazitiraju različite sorte u okviru iste biljne vrste

Kako dolazi do izdvajanja rasa u okviru jedne bakterijske vrste?

• Za svaki gen koji odreñuje virulentnost patogena postoji odgovarajući gen rezistentnosti u biljci domaćinu

Geni rezistentnosti ili osetljivosti biljke

GEN ZA GEN konceptGEN ZA GEN koncept

R (rezistentan) Dominant

r (osetljiv)Recesivan

A (avirulentnost)Dominantan

AR (-) Ar (+)

a (virulentnost)Recesivan

aR (+) ar (+)

Gen

i viru

lent

nost

i ili

aviru

lent

nost

i pat

ogen

a

(+) Kompatibilan odnos , bolest

(-) Inkopatibilna reakcija, nema infekcije

A – patogen poseduje gen za avirulentnost

a – patogen nema gen za avirulentnost (virulentan je)

R – biljka poseduje gen za rezistentnost

r – biljka nema gen za rezistentnost (osetljiva je)

Tok hipersenzitivne reakcijeTok hipersenzitivne reakcije

• stvaranje aktivnih kiseoničnih radikala

• povećanje oksidativnih reakcija

• promena propustljivosti membrana

• povećanje pokretljivosti K+ i H+ jona

� Aktiviraju se biohemijske reakcije ćelije, sinteza novih jedinjenja kao odgovor na napad patogena:

• povećanje pokretljivosti K+ i H+ jona kroz membrane

• unakrsno povezivanje fenolnih jedinjenja sa zidovima ćelija

• aktivacija lipoksigenaze, jasminska kiselina

• sinteza fitoaleksina

• sinteza PR proteina

Geni rezistentnosti biljke domaćinaGeni rezistentnosti biljke domaćina

� Pronañeno je 6 gena u genomu Capsicum sp. odgovornih za rezistentnost prema patogenu X. euvesicatoria:

� Bs1 otkriven u PI 163192 (C. annum)� Bs1 otkriven u PI 163192 (C. annum)

� Bs2 otkriven u PI 206435 (C. annum)

� Bs3 otkriven u PI 271322 (C. annum)

� Bs4 otkriven u PI 235047 (C. pubescens)

� bs5 otkriven u PI 271322 (C. annum)

� bs6 otkriven u Pep13 (linija dobijena od PI163192)

Geni avirulentnosti patogenaGeni avirulentnosti patogena

� avrBs1 (plazmid) � avrBs2 (hromozom)� avrBs3 (plazmid)

avrBs4 (hromozom)� avrBs4 (hromozom)

Rase patogena podložne promeni usled mutacija avr gena

DDiferencijalniiferencijalni sortimentsortiment� Capsicum annum, sorta Early Calwonder (ECW) –

osetljiva prema svim do sada proučenim sojevima X. euvesicatoria

� Izogene linije: � Izogene linije:

◦ ECW-10R (Bs1)

◦ ECW-20R (Bs2)

◦ ECW-30R (Bs3)

◦ ECW-12R (Bs1 i Bs2)

◦ ECW-123R (Bs1, Bs2 i Bs3) …

◦ …ECW-12346

Rase Rase Xanthomonas euvesicatoriaXanthomonas euvesicatoria

Rasa patogena

Diferenijalne sorte ECW nema

ECW-10R Bs1

ECW-20R Bs2

ECW-30R Bs3

PI235047 Bs4

P0 K HR HR HR HR P1 K K HR HR HR

Diferencijalne reakcije rasa Xanthomonas euvesicatoria na sorte paprike(Jones i Stall, 1998)

P1 K K HR HR HR P2 K HR HR K K P3 K K HR K HR P4 K K K HR HR P5 K HR K K K P6 K K K K HR P7 K K HR HR K P8 K K HR K K P9 K K K HR K P10 K K K K K K-kompatibilan odnos patogena i domaćina, razvoj bolestiHR-pojava hipersenzitivne reakcije

Reakcija biljkeReakcija biljke

Kompatibilna Inkompatibilna

Materijal i metodMaterijal i metodee::

Paprika:

sorta Early Calwander (ECW) izogena linija ECW-R20

Xanthomonas euvesicatoriasoj KFB 1 (P8)

Bakterija:

Materijal i metode:Materijal i metode:� Infiltracija suspenzije bakterija koncentracije 10⁸

bakterija/ml pomoću medicinskog šprica sa ili bez igle

Ocena rezultataOcena rezultata

� HR vidljiva 24-48 h nakon inokulacije

� pojava kompatibilnosti patogena i � pojava kompatibilnosti patogena i domaćina 5 dana nakon inokulacije