Go to page
 

Bibliographic Metadata

Title
Characterization of non-host resistance in Solanum nigrum against Phytophthora infestans / submitted by Harivelo Voahariniaina Solotiana Andrianaivo
AuthorAndrianaivo, Harivelo Voahariniaina Solotiana
CensorBohlmann, Holger ; Vollmann, Johann
Thesis advisorBohlmann, Holger
Published2008
DescriptionV, 110 Bl. : Ill., graph. Darst.
Institutional NoteWien, Univ. für Bodenkultur, Diss., 2008
Annotation
Zsfassung in dt. Sprache
LanguageEnglish
Bibl. ReferenceOeBB
Document typeDissertation (PhD)
Keywords (DE)Cytologie / Molekularbiologie / Gentechnik / Gentechnologie / Pflanzenschutz / Hypersensitiv / Gen-Silencing / Phytophthora infestans / Solanum nigrum
Keywords (EN)Cytology / Molecular biology / Genetic engineering / Plant protection / Hypersensitive / Virus Induced Gene Silencing / Phytophthora infestans / Solanum nigrum
Keywords (GND)Schwarzer Nachtschatten / Resistenz / Phytophthora infestans / Genexpression
URNurn:nbn:at:at-ubbw:1-17234 Persistent Identifier (URN)
Restriction-Information
 The work is publicly available
Files
Characterization of non-host resistance in Solanum nigrum against Phytophthora infestans [2.23 mb]
Links
Reference
Classification
Abstract (German)

Die Kraut- und Knollenfäule, verursacht durch Phytophtora infestans, ist eine der gefährlichsten Erkrankungen der Kartoffel weltweit. Der Krankheitserreger zeichnet sich durch hohe Anpassungsfähigkeit aus und konnte innerhalb weniger Jahre die Effektivität mehrer Resistenzgene brechen, wodurch zurzeit keine funktionierenden Resistenzgene in aktuellen Sorten vorhanden sind. Solanum nigrum wächst als Unkraut und wird nicht von P. investans befallen. Die nicht-Wirt Resistenz von S. nigrum muss auf Grund von Feldinfektionen in den Niederlanden und den Ergebnissen dieser Arbeit überdacht werden. Es wurden 20 S. nigrum Kultivare mit vier P. infestans Isolaten untersucht, wobei in keinem Fall eine Sporenbildung beobachtet werden konnte. Der Erreger wird sehr schnell durch eine Hypersensitive Reaktion (HR) der befallenen Zelle gestoppt. Dies lässt auf die Wirkung eines Resistenzgens schließen. S. nigrum Kultivare wurden mit P. infestans Elicitinen getestet und es konnte keine Nekrotisierung festgestellt werden. Gen-Silencing (VIGS) wurde zum Charaktersieren der Gene, die in der Interaktion involviert sind, benutzt. Die TRV Vektoren wurden mittels Vakuum Infiltration in Blätter von S. nigrum eingebracht, wo sie sich replizierten und systemisch in der Pflanze verbreiteten. Die Phytoen-Desaturase stellte sich als effektiver visueller Indikator für die Effizienz des Gen-Silencing heraus. Ein Effekt des Gene Silencing auf die Genexpression von Eds1, Ndr1 und Rar1 konnte nicht nachgewiesen werden, aber interessanter Weise konnten auf einigen Blättern von pTRV-Eds1- und pTRV-Rar1- infiltrierten Pflanzen Läsionen nach P. infestans Infektion beobachtet werden. Dies könnte darauf hindeuten, dass S. nigrum als hexaploide Pflanze, Gene enthält, die SnEds1 and SnRar1 ähneln und partiell unterdrückt wurden, was aber nicht durch RT-PCR nachgewiesen werden konnte.

Abstract (English)

Late blight, caused by Phytophthora infestans is the most devastating disease of potato worldwide. The pathogen is very variable and has overcome several specific resistance genes that were bred into cultivated potato within a few years. Therefore, there are no useful resistance genes against this pathogen in the currently grown potato varieties. Solanum nigrum, a relative of potato, can grow as a weed in potato fields without being infected with P. infestans. However, the present status of S. nigrum as a non-host has to be reconsidered because of the presence of field infections in the Netherlands and results presented in this thesis. Twenty S. nigrum accessions were screened for P. infestans infections using four isolates but no sporulation was found in any interaction. The fact that the pathogen is stopped by a very fast hypersensitive response (HR) strongly indicates the involvement of a resistance gene. The test of these accessions with P. infestans elicitins did not result in necrotic cells, indicating that the HR is not due to recognition of elicitins. Virus-induced gene silencing (VIGS) was used to characterise genes involved in this interaction. Vacuum infiltration was found to be the best technique to deliver the TRV vector carrying the genes of interest into S. nigrum plant cells through the Agrobacterium GV3101 strain. The TRV vector was able to replicate and spread systemically in S. nigrum plants and phytoene desaturase was found as an effective visual indicator of VIGS efficiency in this species. The genes of interest were amplified from S. nigrum genomic DNA and cDNA. The mRNA levels of Eds1, Ndr1 and Rar1 were not reduced after silencing but, surprisingly, there were some leaves with lesions in some pTRV-Eds1- and pTRV-Rar1- infiltrated plants after P. infestans infection although no sporulation was found. S. nigrum, being a hexaploid, might contain genes similar to SnEds1 and SnRar1 which were partly silenced but not detected in the RT-PCR.