A növényi gén-indukció szerepe a nekrózis-gátlással együttjáró rezisztenciaformákban
Title in English
The role of plant gene induction in resistance forms that result in necrosis inhibition
Panel
Complex agricultural sciences
Department or equivalent
Plant Protection Institute, HAS
Participants
Fodor, József
Starting date
2003-01-01
Closing date
2005-12-31
Funding (in million HUF)
4.968
FTE (full time equivalent)
0.00
state
closed project
Final report
Results in Hungarian
Az általunk korábban előállított Nicotiana edwardsonii var. Columbia interspecifikus hibrid növényekben egy genetikailag meghatározott, állandóan aktivált állapotú ''szerzett'' rezisztencia működik. Kimutattuk, hogy ez a rezisztencia egyaránt hatásos vírus-, gomba- és baktérium kórokozók, valamint abiotikus stresszek (herbicidek) által indukált nekrotikus tünetek ellen. Dohány nekrózis vírus (TNV) fertőzésnél a rezisztencia nemcsak a nekrotikus tüneteket, de a fertőző kórokozó replikációját is gátolja. Igazoltuk továbbá, hogy ebben a nekrózis-gátlással együtt járó rezisztencia formában kulcsszerepet játszik a magas szalicilsav-szint és egyes antioxidánsok. Az egyik legmegbízhatóbb rezisztencia-marker (PR-1 fehérje túltermelése) egygénes, dominánsan öröklődő tulajdonság. A gyakorlat számára fontos lehet a 'Columbia' növényekhez hasonló tulajdonságokat mutató termesztett növényvonalak előállítása, amelyek fokozottan ellenállnak különféle nekrózissal együtt járó betegségeknek és stresszeknek, de emellett agronómiai tulajdonságaik (pl. zöldtömeg és/vagy termésmennyiség, stb.) nem romlanak le.
Results in English
We have previously created the interspecific hybrid Nicotiana edwardsonii var. Columbia that displays a genetically determined, constantly activated ''acquired'' resistance. In the framework of this grant we have shown that this type of resistance is effective against necrotic symptoms caused by viral-, bacterial- and fungal pathogens and abiotic (herbicide) stresses. During infection by Tobacco necrosis virus (TNV) the resistance of 'Columbia' plants inhibits both necrotization and viral replication. Furthermore, it was demonstrated that high salicylic acid levels and certain antioxidants play a key role in this type of resistance. One of the most reliable resistance markers (overproduction of the PR-1 protein) is a monogenic, dominant trait. The generation of crop lines with multiresistance similar to that of 'Columbia' plants could be of pivotal importance when the goal is to achieve resistance to several diseases and stresses while maintaining agronomic traits (e.g. green mass and/or fruit and seed quantity etc.).
Király L; Ott P; Hafez YM; Cole AB; Schoelz JE: Enhanced resistance to virus- and bacteria-induced necrotization and increases in salicylic acid and antioxidants are correlated with temporal expression of pathogenesis-related protein 1 (PR-1) in Nicotiana edwardsonii var. Columbia., Acta Physiol Plant 26(Suppl. 3): 262., 2004
Gullner G; Király L: L-2-oxo-4-thiazolidine-carboxylic acid treatment leads to both elevated glutathione levels and accumulation of mRNA encoding the pathogenesis-related PR-1a protein in Xanthi-nc tobacco., Free Rad. Res. 37(Suppl. 2):48., 2003
Király L; Cole AB; Schoelz JE: Temporal expression of pathogenesis-related protein 1 (PR-1) in Nicotiana edwardsonii - a dominant Mendelian trait correlated with enhanced resistance to virus-induced necrotization and increases in salicylic acid levels., Free Rad. Res. 37(Suppl. 2): 16., 2003
Cawly, J; Cole AB; Király L; Qiu, W; Schoelz JE: The plant gene CCD1 selectively blocks cell death during the hypersensitive response to Cauliflower mosaic virus infection., Mol. Plant-Microbe Interact 17: 976-985., 2005
Schoelz JE; Palanichelvam K; Cole AB; Király L; Cawly J.: Dissecting the avirulence and resistance components that comprise the hypersensitive response to Cauliflower mosaic virus in Nicotiana., In: Stacey G, Keen NT (ed). Plant-Microbe Interactions Volume 6, APS Press, 2003. pp. 259-283., 2003
Schultheiss H; Dechert C Király L; Fodor J; Michel K; Kogel K-H; Hückelhoven R: Functional assessment of the pathogenesis-related protein PR-1b in barley., Plant Sci 165: 1275-1280., 2003
Cole AB; Király L; Lane LC; Wiggins EB; Ross K; Schoelz JE: Temporal expression of PR-1 and enhanced mature plant resistance to virus infection is controlled by a single dominant gene in a new Nicotiana hybrid, Mol. Plant-Microbe Interact 17: 976-985., 2004
Hafez YM; Király L; Fodor J; Király Z:: Immunization of tobacco with hydrogen peroxide to oxidative stress caused by viral, bacterial and fungal infections., Acta Physiol Plant 26(Suppl. 3): 126., 2004
Király L; Hafez YM; Fodor J; Király Z:: Induction of hypersensitive necrosis at high temperatures by generation of reactive oxygen forms in virus resistant tobacco., Acta Biol. Szeged. 49: 85-87., 2005
