Xanthomonas euvesicatoria szembeni rezisztenciát biztosító Cabs6 génjelöltek vizsgálata vírus indukálta géncsendesítéssel paprikában (Capsicum spp.)

Dátum
Folyóirat címe
Folyóirat ISSN
Kötet címe (évfolyam száma)
Kiadó
Absztrakt

A paprika az egyik legjelentősebb termesztett zöldségnövény a világon és egyben az egyik legnagyobb mennyiségben használt fűszernövény is. Azonban a termesztését számos növénypatogén kórokozó megnehezíti. A Xanthomonas euvesicatoria a baktériumos levélfoltosság kórokozója, ami a paprika termesztését fenyegető fontos baktériumos betegség. A kórokozó világszinten elterjedt, de kiemelt jelentőséggel főleg trópusi és szubtrópusi övezetekben bír. Egyaránt megjelenhet szántóföldi és növényházi termesztési körülmények között, mivel a baktérium számára a meleg 30°C-os körüli hőmérséklet és a magas 90%-os relatív páratartalom a kedvező. A kórokozó főleg fertőzött vetőmaggal vagy víz segítségével terjed és a sztómákon valamint apró sebzési felületeken keresztül fertőz. A fertőzés következtében a leveleken vizenyős elbarnuló foltok jelennek meg, addig a terméseken főleg a varas tünetek a jellemzőek. A levélhullás asszimiláció csökkenéshez a varas tünetek pedig minőségi romláshoz vezetnek és kiválló támadási pontot biztosítanak másodlagos kórokozók, főleg gombák számára. Így a fertőzés egyaránt vezet minőségi és mennyiségi kártételhez. A termesztett növények kémiai növényvédelme napjainkban egyre nehezebb. A hatóanyag engedélyek visszavonása, rezisztens kórokozók kialakulása, szermaradványok jelenléte a termésben, ami veszélyezteti a fogyasztók egészségét, valamint a növényvédelmi költségek növekedése együttesen növelik az igényt a rezisztens fajták iránt. A paprika esetén több specifikus R gén is ismert, mint a BS1, BS2, BS3, BS4, BS7 amelyek HR megjelenésével biztosítanak rezisztenciát a kórokozóval szemben. Azonban ezek a gének nem biztosítanak teljes védettséget a baktérium minden törzsével szemben. A recesszív módon öröklődő bs5 és bs6 gének azonban nem járnak együtt hiperszenzitív reakcióval, nem jelennek meg nekrotikus foltok a fertőzött rezisztens növényen és mindezidáig nem jelentettek rezisztencia törő törzset a génekkel szemben. Így vizsgálataink a bs6 recesszív rezisztencia génre irányultak, amely rezisztenciát biztosít a Xanthomonas euvesicatoria mind a tizenegy ismert törzsével szemben. A csoport a kutatómunka során a bs6 gén lókuszhelyének meghatározását tűzte ki célul. A bs6 gént hordozó PI271322 és a fehérözön kereszteződéséből létrehozták az F1, illetve az F1 egyedek önbeporzásával az F2 populációt. majd rekombináción alapuló térképezési módszerekkel egy Cabs6 gén kromoszómális helyzetét, majd rekombináción alapuló térképezési módszerekkel egy ~40 kbp-os régióra szűkítették a bs6 gén térképhelyét. Az adott régióban két potenciális rezisztencia génjelöltet sikerült azonosítani bioinformatikai módszerekkel. Jelen kutatómunkánk erre a két génjelöltre irányult és vizsgálataink során azt szerettük volna megtudni, melyik gén felelős a rezisztens tulajdonságért. A gének funkcionális genomikai vizsgálatához a virus indukálta géncsendesítés módszerét választottuk. A gének kódoló régiójának egy darabját rekombináns, dohány zörgőlevelűség vírus (TRV) vektorba juttatuk, majd ezeket a vírusokat rezisztens PI271322 és szenzitív fehérözön növényekre passzáltuk. A passzálást követően X. vesicatoria R6 törzsével fertőztük a növényeket és elvégeztük a fenotípus értékelését. Összesen 20-20 géncsendesített növényt fertőztünk az egy-egy génjelölttel, valamint 10 növény esetén a két génjelölt gén csendesítésére szolgáló TRV konstrukciókat együttesen juttattuk be a növényekbe. A fenotípus értékelést követően fehérözön növényeken mind a két kandidáns gén csendesítése esetén tapasztaltunk rezisztens fenotípusú egyedeket, azonban a két génjelölt együttes csendesítése esetén nem tapasztaltunk rezisztens fenotípust X. vesicatoriával szemben.

Leírás
Kulcsszavak
Xanthomonas, euvesicatoria, rezisztencia, baktériumos levélfoltosság, paprika, Capsicum, bs6
Forrás