Abstract
Wereldwijd is chrysant (Chrysanthemum x morifolium) één van de belangrijkste sierteeltgewassen. Een belangrijke bedreiging voor de commerciële chrysantenteelt is Japanse roest, veroorzaakt wordt door de quarantaineschimmel Puccinia horiana. Beheersing van de ziekte gebeurt hoofdzakelijk door middel van preventieve fungicidenbehandelingen, maar duurzamere beheersingstrategieën dringen zich op. Een betere basiskennis over de diversiteit en biologie van de pathogeen alsook de overerving van resistentie tegen de ziekte in chrysant moet toelaten duurzamere controle strategieën zoals begeleide fungicidenbehandeling en resistentieveredeling te ontplooien.
Met behulp van een geoptimaliseerde biotoets werd een grote diversiteit in pathotypes aangetoond in een wereldwijde collectie isolaten. De complexiteit van dit pathosysteem kan alleen worden verklaard met minimum zeven resistentiegenen en overeenkomstige avirulentiegenen. Er bleek ook een duidelijke diversiteit in fungicidenresistentie met een doorgaans hoge resistentie tegen triazolen en een aanzienlijk lagere resistentie tegen strobilurines.
Een genotypische analyse van een wereldwijde collectie isolaten toonde aan dat de pathogeen zich in verschillende regio’s kon vestigen. Daarnaast werd ook migratie van isolaten tussen continenten waargenomen. Ondanks de veronderstelde klonale vermeerdering is er een sterke indicatie op recombinatie tussen verschillende genotypes. Op lokale schaal werd de verspreiding van P. horiana in het veld bestudeerd met behulp van een geoptimaliseerd protocol voor de moleculaire detectie van basidiosporen in luchtstalen. Hieruit bleek dat sporulatie van de pathogeen vooral ’s nachts plaats grijpt, dat sporulatie sterk gerelateerd is met hoge luchtvochtigheid en dat grote volumes sporen over honderden meters kunnen worden verspreid.
Tenslotte werd de segregatie van roestresistentie en de overerving van AFLP-merkers bij chrysant onder de loep genomen. De gegevens ondersteunden de hypothese dat preferentiële chromosoomparing de norm is in chrysant. Resistentie tegen verschillende pathotypes van P. horiana zijn gelegen op verschillende loci met elk een cluster van R genen. Enkele van deze merkers vertoonden ook cosegregatie met resistentie tegen specifieke pathotypes van P. horiana.
De inzichten die tijdens deze scriptie werden verworven bieden de basis voor een gerichte resistentieveredeling tegen P. horiana. Resistentietoetsen met een combinatie van specifieke isolaten laten toe van cultivars met een brede resistentie te ontwikkelen. Toekomstige identificatie en karakterisering van loci die geassocieerd zijn met resistentie tegen P. horiana in chrysant kunnen leiden tot merker-geassisteerde selectie van cultivars. Moleculaire detectie van luchtstalen leent zich voor het verder bestuderen van de epidemiologie en voor het ontwikkelen van een waarschuwingssysteem. Met behulp van de moleculaire merkers kunnen de introductie, verspreiding en lokale overleving van P. horiana worden geanalyseerd, maar ook exotische genotypes in onderschepte isolaten worden geïdentificeerd. Uiteindelijk zal dit leiden tot een duurzamere beheersing van de pathogeen met beperkter gebruik van fungiciden.
Met behulp van een geoptimaliseerde biotoets werd een grote diversiteit in pathotypes aangetoond in een wereldwijde collectie isolaten. De complexiteit van dit pathosysteem kan alleen worden verklaard met minimum zeven resistentiegenen en overeenkomstige avirulentiegenen. Er bleek ook een duidelijke diversiteit in fungicidenresistentie met een doorgaans hoge resistentie tegen triazolen en een aanzienlijk lagere resistentie tegen strobilurines.
Een genotypische analyse van een wereldwijde collectie isolaten toonde aan dat de pathogeen zich in verschillende regio’s kon vestigen. Daarnaast werd ook migratie van isolaten tussen continenten waargenomen. Ondanks de veronderstelde klonale vermeerdering is er een sterke indicatie op recombinatie tussen verschillende genotypes. Op lokale schaal werd de verspreiding van P. horiana in het veld bestudeerd met behulp van een geoptimaliseerd protocol voor de moleculaire detectie van basidiosporen in luchtstalen. Hieruit bleek dat sporulatie van de pathogeen vooral ’s nachts plaats grijpt, dat sporulatie sterk gerelateerd is met hoge luchtvochtigheid en dat grote volumes sporen over honderden meters kunnen worden verspreid.
Tenslotte werd de segregatie van roestresistentie en de overerving van AFLP-merkers bij chrysant onder de loep genomen. De gegevens ondersteunden de hypothese dat preferentiële chromosoomparing de norm is in chrysant. Resistentie tegen verschillende pathotypes van P. horiana zijn gelegen op verschillende loci met elk een cluster van R genen. Enkele van deze merkers vertoonden ook cosegregatie met resistentie tegen specifieke pathotypes van P. horiana.
De inzichten die tijdens deze scriptie werden verworven bieden de basis voor een gerichte resistentieveredeling tegen P. horiana. Resistentietoetsen met een combinatie van specifieke isolaten laten toe van cultivars met een brede resistentie te ontwikkelen. Toekomstige identificatie en karakterisering van loci die geassocieerd zijn met resistentie tegen P. horiana in chrysant kunnen leiden tot merker-geassisteerde selectie van cultivars. Moleculaire detectie van luchtstalen leent zich voor het verder bestuderen van de epidemiologie en voor het ontwikkelen van een waarschuwingssysteem. Met behulp van de moleculaire merkers kunnen de introductie, verspreiding en lokale overleving van P. horiana worden geanalyseerd, maar ook exotische genotypes in onderschepte isolaten worden geïdentificeerd. Uiteindelijk zal dit leiden tot een duurzamere beheersing van de pathogeen met beperkter gebruik van fungiciden.
| Translated title of the contribution | Karakterisering en detectie van Puccinia horiana op chrysant in het kader van resistentieveredeling en duurzame controle. |
|---|---|
| Original language | English |
| Place of Publication | Gent |
| Print ISBNs | 978-90-5989-540-9 |
| Publication status | Published - 21-Aug-2012 |