 |
Plant protection problems of public areas: new bacterial diseases of ornamental trees
|
Help 
Print 
|
Here you can view and search the projects funded by NKFI since 2004
Back »
|
| |
Details of project |
|
|
| Identifier |
121062 |
| Type |
PD |
| Principal investigator |
Karacs-Végh, Anita |
| Title in Hungarian |
Közterületek növényvédelmi problémái: díszfák új baktériumos betegségei |
| Title in English |
Plant protection problems of public areas: new bacterial diseases of ornamental trees |
| Keywords in Hungarian |
közterület, díszfák, Brenneria sp., Acinetobacter sp. |
| Keywords in English |
public areas, ornamental trees, Brenneria sp., Acinetobacter sp. |
| Discipline |
| Plant pathology, molecular plant pathology (Council of Complex Environmental Sciences) | 80 % | | Forestry (Council of Complex Environmental Sciences) | 10 % | | Crop protection (Council of Complex Environmental Sciences) | 10 % | | Ortelius classification: Crop protection |
|
| Panel |
Complex agricultural sciences |
| Department or equivalent |
Department of Plant Pathology (Hungarian University of Agriculture and Life Sciences) |
| Starting date |
2016-10-01 |
| Closing date |
2019-09-30 |
| Funding (in million HUF) |
15.090 |
| FTE (full time equivalent) |
2.10 |
| state |
closed project |
Summary in Hungarian A kutatás összefoglalója, célkitűzései szakemberek számára
Itt írja le a kutatás fő célkitűzéseit a témában jártas szakember számára.
Magyarországon a dió és a lombhullató díszfák bakteriális eredetű kéregbetegségei a kevéssé kutatott területek közé tartoznak, valamint kevés hazai tapasztalatok, vizsgálatok vannak a Brenneria és Acinetobacter nemzetségbe tartozó baktériumfajokkal kapcsolatosan. A kórokozók változékonysága és rokonsági viszonyaival kapcsolatos információk jelenleg hiányosak, néha ellentmondásosak. Fontosnak tartjuk a kórokozók rendszertani hovatartozásának pontosítását, melyeket klasszikus és molekuláris bakteriológiai módszerekkel igazolni kívánunk. Ezen baktériumok súlyos károkat okoznak a faiskolákban, közterületeken, parkokban, erdészetekben, telepített állományokban. A lombhullató díszfák számos turisztikai központ sétáló utcáit színesítik, ahol jelen vannak, és problémákat okoznak a Brenneri és az Acinetobacter nemzetséghez tartozó baktériumfajok. Egyrészt díszítőértékük lecsökken, másrészt a fák törzsén megjelenő, szivárgó baktériumnyálka, váladék kellemetlen szagú, valamint 40-50 éves fák teljes pusztulását okozhatják. Hazánkban a dió fekete folyását, kéregbetegségét okozó Brenneria nigrifluens, valamint a fűz hervadását okozó Brenneria salicis baktériumfajt már izoláltuk, azonosítottuk. Célunk, hogy a közterületek, parkok lombhullató díszfáit és a diófákat az ország különböző területein megfigyeljük, és a kórokozókat izoláljuk, a fák részleges vagy teljes pusztulását okozó baktériumfajokat azonosítsuk és a hazai populáció genetikai variabilitását elemezzük. Továbbá szeretnénk a védekezési lehetőségeket bővíteni, kidolgozni, hogy ezeket az értékes, igen jelentős növényfajokat meg tudjuk védeni a teljes pusztulástól.
Mi a kutatás alapkérdése?
Ebben a részben írja le röviden, hogy mi a kutatás segítségével megválaszolni kívánt probléma, mi a kutatás kiinduló hipotézise, milyen kérdéseket válaszolnak meg a kísérletek.
Mivel kevés hazai tapasztalat, vizsgálat áll rendelkezésre a Brenneria és Acinetobacter nemzetségbe tartozó baktériumfajokkal kapcsolatosan, ezért is tartjuk fontosnak e baktériumos betegségek megismerését, felmérését és kórokozóinak azonosítását. A Brenneria és Acinetobacter fajok díszfákon való megjelenése fokozza a közterületek növényvédelmének problémakörét. A kórokozók elsősorban az idősebb fákat támadják, melyeknek kezelése nehezen vagy egyáltalán nem megoldható. A parkokban, sétálóutcákon és közterületeken a több méter magasra növő díszfák permetezésére hazánkban nincs még jól kidolgozott módszer. Hazánkban, a Brenneria fajok közül már több azonosításra és közlésre került: dión a B. nigrifluens, illetve fűzfán a B. salicis baktériumfaj, melyek hasonló tüneteket okoznak. Számos lombhullató díszfa kérgén hasonló tüneteket tapasztaltunk, mintákat gyűjtöttünk és gyűjtünk. Hipotéziseink: A közterületeken, parkokban, faiskolákban, arborétumokban a különböző díszfákon (tölgy, nyír, nyár, juhar, vadgesztenye, magnólia...) a jellegzetes tüneteket mutató kéregrepedésekért, kellemetlen szagú váladékfolyásért, fapusztulásért mely Brenneria/Acinetobacter baktériumfajok felelősek? Az izolált és azonosított baktériumfajok rendszertani hovatartozása pontos-e?A kéregbetegségekért felelős baktériumfajok hazai populációja variábilis-e? Közterületeken, parkokban, arborétumokban lévő igen értékes és idős díszfák növényvédelme megoldható-e? Hatékony növényvédelmi technológia kidolgozható-e?
Mi a kutatás jelentősége?
Röviden írja le, milyen új perspektívát nyitnak az alapkutatásban az elért eredmények, milyen társadalmi hasznosíthatóságnak teremtik meg a tudományos alapját. Mutassa be, hogy a megpályázott kutatási területen lévő hazai és a nemzetközi versenytársaihoz képest melyek az egyediségei és erősségei a pályázatának!
A Brenneria fajok közül már több azonosításra és közlésre került nemzetközi viszonylatban (Anglia, Spanyolország, Franciaország, Olaszország)és hazánkban (dión a B. nigrifluens, illetve fűzfán a B. salicis baktériumfaj) is,melyek hasonló tüneteket okoznak.Klasszikus bakteriológiai vizsgálatok alapján nyárfáról, platánról, nyírfáról Brenneria sp. fajokat határoztunk meg, melyek faj szintű azonosítása folyamatban van. Kevés hazai és külföldi tapasztalat, vizsgálat áll rendelkezésre a Brenneria és Acinetobacter nemzetségbe tartozó baktériumfajokkal kapcsolatosan,ezért is tartjuk fontosnak e baktériumos betegségek megismerését és kórokozóinak azonosítását. Az utóbbi évek hosszan tartó forró nyarai, a klímaváltozás, a szaporítóanyag kereskedelem elősegíthetik a kórokozók felszaporodását,elterjedését. Fontos a baktériumok elleni növényvédelem problémájának megoldása, a technológia hatásosságának vizsgálata. A Magyarországon előforduló baktériumfajok jelenlétének feltérképezése, gazdanövényeik felkutatása képet adhat arról, hogy milyen területeken kell tartani a megjelenésüktől, továbbterjedésüktől.Az új baktériumfajok előfordulásáról, a kórokozók új gazdanövényeiről a faiskolák, termelők, kereskedők tájékoztatása szükségszerű.Fontosnak tartjuk továbbá a kórokozók rendszertani hovatartozásának pontosítását mind hazai, mind nemzetközi viszonylatban.
Hazai vizsgálatok ebben a témában:
Németh J. (1999)-Erwinia salicis faj azonosítása
Tóth, T. et al.- Újhehértói Gyümölcstermesztési Kutató-Lonsdalea quercina subsp. populi faj leírása
Nemzetközi vizsgálatok ebben a témában:
Kalifornia-Wilson et al., B. nigrifluens, Lonsdalea quercina
Spanyolország-López et al.-B. nigrifluens
Iran-Harighi and Rahimian,Terbiat Moderas University,B. nigrifluens
Italy-Morone et al,Saccardi et al.,Moretti és Buonaurio (University of Perugia), Grosso et al.-B. nigrifluens, B. alni, B. salicis
France-Ménard et al.(INRA, INH et Université d'Angers) -B. nigrifluens
Belgium és Anglia-Brady et al (Ghent University)és Denman et al (Centre for Forestry and Climate Change) -Új Lonsdalea és Brenneria fajok
Kína-Li et al.-Beijing Forestry University-Lonsdalea/Brenneria/Acinetobacter fajok
A kutatás összefoglalója, célkitűzései laikusok számára
Ebben a fejezetben írja le a kutatás fő célkitűzéseit alapműveltséggel rendelkező laikusok számára. Ez az összefoglaló a döntéshozók, a média, illetve az érdeklődők tájékoztatása szempontjából különösen fontos az NKFI Hivatal számára.
A Brenneria nemzetséghez tartoznak a dió és számos lombhullató díszfa kátrányosodását,feketefolyását, kéregrepedését okozó baktériumfajok.Hazánkban és külföldön e kórokozókról kevés információnk van.A Brenneria nemzetségbe tartozó baktériumfajok melegkedvelők,az utóbbi évek hosszan tartó,forró nyarai elősegíthetik a kórokozók felszaporodását,elterjedését,valamint újabb Brenneria és Acinetobacter fajok megjelenését is hazánkban.Az utóbbi években egyre súlyosabb tüneteket és jelentős károkat okoznak faiskolákban,közterületeken,parkokban,telepített állományokban.A Brenneria fajok a fiatal és idős fák törzsén sekély kéregrepedéseket,kellemetlen szagú váladékfolyást,végül fapusztulást okozhatnak.Hazánkban, vizsgálataink során elsőként azonosítottuk dión a B. nigrifluens,valamint fűzfán a B. salicis baktériumfajt.Vizsgálataink során célul tűzzük ki annak megállapítását,hogy melyik baktériumfaj játszik szerepet a tünetek megjelenésében,kialakulásában.Számos izolátumot gyűjtünk az ország különböző részeiről,amelyeket jellemzünk tenyészbélyegek,fiziológiai és biokémiai tulajdonságok alapján,majd molekulárisan azonosítunk.A polimeráz láncreakció során a 16S rDNS régiót vizsgáljuk.Vizsgáljuk a fajon belüli genetikai változékonyságot több régióban(atpD,infB,rpoB,gyrB gén).Számos növényvédő szer,sebfertőtlenítő és növényi kondicionáló készítmény hatását vizsgáljuk a kórokozó növekedésére.Eredményeink hozzájárulnak a dión,díszfákon kéregbetegséget,folyásokat okozó baktériumfajok részletesebb megismeréséhez,biológiájuk,genetikai diverzitásuk feltárásához,rokonsági viszonyok feltérképezéséhez,rendszertani hovatartozásuk pontosításához és a hatékony növényvédelmi eljárások kidolgozásához.
| Summary Summary of the research and its aims for experts
Describe the major aims of the research for experts.
In Hungary bacterial bark diseases of Persian walnut and deciduous ornamental trees belong to less studied themes, just as there are few national observations and examinations connected with bacteria species of the genus Brenneria and Acinetobacter. Information is currently incomplete and sometimes contradictory considering the variability and taxonomic positions of the pathogens belonging to genera Brenneria and Acinetobacter. We consider taxonomical identification of these pathogens important which we intend to prove by classical and molecular bacteriological methods. These bacteria cause serious injuries in nurseries, public places, parks and forestry. Deciduous trees decorate streets of several tourist centres, where bacteria from genus Brenneria are present and cause problems. On the one hand their ornamental value decreases, on the other hand oozing exudates of these bacteria from trunks are smelliness and could cause total devastation of 40-50 years old trees. Brenneria nigrifluens, causing black-coloured exudate oozing and bark disease of Persian walnut, and Brenneria salicis, causing wilt of willow were isolated and described in Hungary. Our purpose are to observe deciduous ornamental and walnut trees in public places and parks from different parts of the country, isolate the causal agents, identify the bacteria species, which induce partial necrosis or decay on this trees. We are going to analyse the genetic variability of Hungarian bacteria species belonging to the genus Brenneria and Acinetobacter. Besides we would like to improve and work out plant protection technologies to protect these valuable, significant plant species from devastation.
What is the major research question?
Describe here briefly the problem to be solved by the research, the starting hypothesis, and the questions addressed by the experiments.
There are just a few national observations and examinations available connected with bacteria species of the genus Brenneria and Acinetobacter, this is why we consider important the measurement and identification of this bacterial diseases. The appearance of bacteria species belonging to the genus Brenneria and Acinetobacter on ornamental trees is increase the problems of plant protection in public places. The pathogens primarily affect adult trees, in which case the treatment is hardly or not solvable. In Hungary the spraying method of several meters tall ornamental trees in parks, streets and public places isn’t solved. In our country some Brenneria species were identified and reported: Brenneria nigrifluens on Persian walnut, respectively Brenneria salicis on willow, which are causing similar symptoms. Analogous symptoms were observed on the bark of many ornamental trees, of which we continuously take samples. Our hypotheses are the following: Which Brenneria/Acinetobacter species are responsible for cracks on the bark, smelliness exudate oozing and decay of different ornamental trees (oak, birch, poplar, alder, chestnut, magnolia, etc.) in public places, parks, nurseries, arboretums? Are the taxonomic positions of isolated and identified bacteria species correct? Are the native populations of bacteria species responsible for bark diseases variable? Is the plant protection of valuable and adult ornamental trees living in public places, parks, arboretums solvable? Could be developed an effective plant protection technology?
What is the significance of the research?
Describe the new perspectives opened by the results achieved, including the scientific basics of potential societal applications. Please describe the unique strengths of your proposal in comparison to your domestic and international competitors in the given field.
Some species of Brenneria were identified and reported internationally(Britain,Spain,French,Italy,etc.) and respectively in Hungary(Brenneria nigrifluens on Persian walnut and B. salicis on willow)too,which are causing similar symptoms.Based on classical bacteriological methods Brenneria bacteria species were determined on poplar,plane-tree and birch,the identification of the species is under examination.A few national observations and examinations are available connected with bacteria species of the genus Brenneria and Acinetobacter,this is why we consider important the measurement and identification of this bacterial diseases.Long and hot summers of the last years,climate change,trade of plant propagation materials could help piling and spreading of these pathogens.It is important to solve the problems of plant protection against bacteria,examine the efficiency of the technology.Surveying the presence,exploring the hosts of bacteria species (occurrence) in Hungary can delineate where should be apprehensive of their appearance and spreading.With this knowledge it could be easier to plan and apply protection and prevention methods against the bacterial diseases in public places, parks.It is necessary to inform nurseries,growers and tradesmen about the results,occurrence of new bacteria species and their new hosts.In addition we consider important the identification the taxonomic positions of these pathogens on national and international level.Hungarian experiments in this topic:Németh J. -Erwinia salicis;Tóth T.(Research and Extension Centre for Fruit Growing)-Lonsdalea quercina subsp. populi
International experiments in this topic:Kalifornia-Wilson et al.,B. nigrifluens,L. quercina
Spanyolország- M.M.López -B. nigrifluens
Iran-Harighi and Rahimian-Terbiat Moderas University, Tehran, Iran- B.nigrifluens
Italy-Morone et al, Saccardi et al., Moretti és Buonaurio- University of Perugia, Grosso et al.-B. nigrifluens,B. alni,B.salicis
France- Ménard et al.(INRA, INH et Université d'Angers)-B.nigrifluens
Belgium and Anglia-Brady et al- Ghent University; Denman et al.-Centre for Forestry and Climate Change-Lonsdalea/Brenneria sp.
Kína-Li et al.Beijing Forestry University-Lonsdalea/Brenneria/Acinetobacter sp.
Summary and aims of the research for the public
Describe here the major aims of the research for an audience with average background information. This summary is especially important for NRDI Office in order to inform decision-makers, media, and others.
Bacteria species belonging to genera Brenneria are causing black bacterial ooze and bark cracks on Persian walnut and several deciduous ornamental trees.There is little information available about thee pathogens in Hungary and abroad.Bacteria species belonging to the genus Brenneria and Acinetobacter prefer warm climate,and long and hot summers of the last years could help the piling and spreading of these pathogens,just as appearance of new Brenneria species in our country.In the last years more severe serious symptoms and significant injuries were caused in nurseries,public places and parks.In Hungary in the progress of our research we identified first time the bacteria species Brenneria nigrifluens on walnut and Brenneria salicis on willow.During the experiments we propose to determine which bacteria species are playing a role part of the symptoms’ appearance and development.We are collecting many isolates from different parts of the country which will be characterized by colony morphology, physiological and biochemical characters, just as identified by molecular methods.During the PCR we investigate 16S rRNA and study the genetic variability in several genetic regions within the species such as gene atpD,infB,rpoB and gyrB.We are testing the efficiency of several bactericides and plant conditioner products on the growth of pathogens by wound care.Our results assist the better knowledge of bacteria species causing bark diseases,bacterial oozing,reveal their biology and genetic diversity,extend the knowledge of genetic relationships among the isolates,identify their taxonomic positions and offer solutions of the plant protection’s problem.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
