Botrytis cinerea populációk vizsgálata az Egri borvidéken

Dátum
2009-03-23T10:53:31Z
Folyóirat címe
Folyóirat ISSN
Kötet címe (évfolyam száma)
Kiadó
Absztrakt

A szürkerothadás kórokozója, a Botrytis cinerea (teleomorf: Botryotinia fuckeliana) gombafaj számos növénykultúra rendszeres és jelentős károsítója. A B. cinerea nagyon változatos megjelenésű, fenotípusában és genotípusában is nagy változékonyságot mutat. A modern növénykórtan kiemelt figyelmet fordít a patogén gombapopulációk genetikai szerkezetének megismerésére, épp ezért ezen információk megismerése fontos a védekezés stratégiájának kialakításában illetve egészítésében. A dolgozatban bemutatott – korántsem befejezett – kutatásunk célja, hogy választ keressünk azokra a kérdésekre, melyek mind a tudományos közélet, mind a mindennapi szőlőművelésbeni, növényvédelmi és borászati gyakorlatban felmerülhetnek. Vizsgálataink során egyértelműen bizonyítható volt, hogy minden egyes izolátum a II. filogenetikiai csoportba tartozik, transzpozon összetétele pedig eltér az irodalomban leírtaktól. Az izolátumok többsége a transposa csoportba sorolható (67.8%), a vacuma izolátumok ugyanolyan arányban voltak jelen (9.1%), mint azon izolátumok, amelyek csak Boty (11%) vagy csak Flipper (11.9%) transzpozon elemet tartalmaztak. Az a tény, hogy a B. cinerea II. csoporban előfordulnak olyan izolátumok, amelyek csak Flipper vagy csak Boty traszpozont tartalmaznak, rávilágít arra, hogy a transzpozonok jelenléte vagy hiánya olyan jellegzetesség, amely nem használható fel a B. cinerea egyértelmű rendszerezésében. Az egri izolátumok MSB1 miniszatellit tartalmukat tekintve szintén nagy variabilitást mutatnak. A miniszatellitet felépítő variánsok közel fele újonnan azonosított variáns, melyek általában csak egy-egy pontmutációban térnek el egymástól, illetve csak néhány izolátumban vannak jelen, feltételezve ezáltal, hogy helyben kialakult mutáció révén jöttek létre. Kísérleteink során különböző genetikai markereket (MSB1, tef1, tub1) használtunk a populációk jellemzésére. Ezek önmagukban azonban nem nyújtottak elegendő genetikiai információt, mikroszatellit markerekkel (Bc2, Bc3, Bc6, Bc7, Bc10) együttesen elemezve viszont eredményesen használhatóak voltak az izolátumok jellemzésére. Vizsgálatuk során igen magas fokú kapcsoltsági egyensúlytalanságot tapasztalhattunk mely adatok a szekvencia és mikroszatellit vizsgálatokkal együtt elegendő információt nyújtanak ahhoz, hogy a rekombináció lehetőségéről alkotott következtetéseink helytállóak legyenek. Az asszociációs index teszt eredményei azonban ennek ellenére is sejtetik a klonalitás jelenlétét. A fixációs index hasonló vizsgálata kimutatta, hogy a vacuma populációk csakugyan mutatnak némi differenciálódást mind a flipper, mind a transposa populációktól, amit magyarázhatnak ezek az eredmények. Ugyancsak észleltünk – bár igen mérsékelt differenciációt – a földrajzilag különböző helyekről származó populációk között. A fungicid-rezisztencia vizsgálatok során az irodalmi adatoknak megfelelően mindhárom vizsgált vegyszer esetében tapasztalhattuk a rezisztencia jelenlétét az izolátumok között. Azonban különösen elgondolkodtató, illetve további vizsgálatokat szorgalmaz az az eredmény, miszerint a már régóta nem használt benzimidazol esetében (Benomyl, Du Pont) esetében még mindig viszonylag nagy volt a magas és közepes rezisztenciával rendelkező izolátumok aránya, míg a még nem régóta használt fenhexamid (Teldor, Bayer) esetében, pedig a közepes szintű fungicid-rezisztencia jelenléte volt nagy arányú. Az Egri borvidékről származó izolátumok vizsgálata alapján eredményeink bizonyítják a rekombináció szignifikáns jelenlétét és kihangsúlyozzák a szignifikáns genetikai variabilitást a B. cinerea populációk között. A nagy genetikai variabilitás, valamint a szexuális reprodukció egyértelmű magyarázat arra, hogy miért alakul ki olyan gyorsan és könnyen rezisztencia a különböző, B. cinerea-val szemben alkalmazott fungicidek ellen.

Botrytis cinerea (teleomorph: Botrytinea fuckeliana) is a haploid filamentous, heterothallic fungus that causes grey mould on grapevine and other many important crops in the temperate zone worldwide. The appearance of the fungus is very diverse and it shows a high genetic variability also. The modern plant pathology has a great respect for cognition of genetic structure of plant pathogen fungus for shaping and developing the strategies of protection. The aims of our work were to find answers for scientific and for field-work questions, which occurs in grape production, plant protection and in oenology. In the course of our examinations were proved unequivocally that B. cinerea isolates consist entirely of phylogenetic group II. Looking of transposon pattern, the majority of isolates (67.8%) contained both Flipper and Boty and was thus transposa. However, some of isolates also contained only Flipper (11.9%) or only Boty (11%), in same proportion respectively. Ten isolates (9.1%) were vacuma, i.e., they contained neither transposon. The results show that the B. cinerea populations in the Eger wine grape growing exhibit an unusual transposon composition; while the majority of isolates indeed were transposa, vacuma isolates were present in about the same percentage as isolates containing only Boty or only Flipper. In any case, the evidence from our data, i.e., that B. cinerea group II also contains isolates which only contain Flipper or Boty, further underlines that the presence or absence of either transposon is not a valid character for speciation in B. cinerea. The isolates sow high diversity in MSB1 minisatellite contents also. Almost moiety of minisatellite variant repeats were newly referred variants, which were occurred ordinarily just in few sample, supposed that was evolved by local mutation. In the course of our experiments the individual genetic markers (MSB1, tef1, tub1) in themselves are not present enough genetic information, but all of them completed with microsatellite (Bc2, Bc3, Bc6, Bc7, Bc10) markers are suited for genetic analysis of isolates. In the score of our examination a very high degree of linkage disequilibrium was shown both by analyses of gene sequences as well as of microsatellites, which minimizes a potential bias. However, the Association Index test also suggested an element of clonality. A corresponding analysis of the fixation index revealed that indeed the vacuma population exhibited some differentiation from both the Flipper and the transposa populations, which may explain these results. We could also detect some (albeit very moderate) differentiation between some geographic populations. In the course of fungicide resistance examinations, different resistance levels were found in isolates against all of three tested fungicides. It is especially interesting, and the fact indicates further examinations, that in case of for long time did not used fungicide like benomyl we found a great number of resistant isolates and in case of examination a relative new fungicide (in the time of examination), fenhexamide we found a great number of medium resistant isolates. In summary, our data underline a significant genetic variability within populations and consistently indicates that the population of B. cinerea in the Eger wine region undergoes sexual reproduction. The complexity and variability of this fungus make it difficult to control, thus the high genetical variability and the sexual reproduction is an unambiguous answer for evolving of rapidly and easily fungicide resistance among isolations against fungicides.

Leírás
Kulcsszavak
Botrytis cinerea, populáció genetika, population genetics, molekuláris markerek, molecular markers, Egri borvidék, Eger wine region
Forrás