The role of lipoxygenase isoenzymes and oxylipins in disease resistance of bean and tobacco  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
49220
Type K
Principal investigator Gullner, Gábor
Title in Hungarian A lipoxigenáz izoenzimek és az oxilipinek szerepének vizsgálata bab és dohánynövények betegségellenállóságában
Title in English The role of lipoxygenase isoenzymes and oxylipins in disease resistance of bean and tobacco
Panel Complex agricultural sciences
Department or equivalent Plant Protection Institute, HAS
Participants Király, Lóránt
Pogány, Miklós
Tóbiás, István
Starting date 2005-01-01
Closing date 2009-12-31
Funding (in million HUF) 7.800
FTE (full time equivalent) 4.25
state closed project





 

Final report

  
Results in Hungarian
A lipoxigenáz (LOX) enzimek és az általuk termelt lipid-hidroperoxidokból enzimatikus úton képződő, változatos szerkezetű oxilipinek jelentős szerepet játszanak a vírusfertőzött dohány és paprikanövények védekezési reakcióiban. A vírusfertőzött dohány és paprika levelekben mind a 9- mind a 13-LOX enzimek aktivitása megemelkedik. Az inkompatibilis gazdanövény-kórokozó kapcsolatokban (a rezisztens növényekben) az aktivitás emelkedése gyorsabban és nagyobb mértékben jelentkezik, mint kompatibilis kapcsolatokban. A vírusfertőzött rezisztens paprika levelekben több LOX kódoló gén expressziója erősen megemelkedik. Tömegspektrometriás mérésekkel kimutatható volt, hogy egyes illékony vegyületek, így a 2,4-hexadienal, az alfa-jonon és a pentadekanal mennyisége jelentősen megemelkedett a vírusfertőzés következtében. Ezek az eredmények azt mutatják, hogy az oxilipinek mellett terpenoid jellegű vegyületek is felhalmozódnak a vírusfertőzött levelekben. Kimutattuk a divinil-éter szintetáz (DES) gén és egy patatin-szerű lipáz gén szerepét a vírusfertőzött paprikalevelek védekezési reakcióiban. Meghatároztuk a DES gén kódoló régiójának teljes szekvenciáját. Bablevelekben szintén megemelkedett a lipoxigenáz aktivitás a biotróf rozsdagomba Uromyces phaseoli által okozott fertőzés hatására.
Results in English
Lipoxygenase (LOX) enzymes and oxylipins play important roles in the defense reactions of virus-infected pepper and tobacco plants. Oxylipins are produced from LOX-derived lipid hydroperoxides. In virus infected pepper and tobacco leaves the activities of both 9- and 13-LOX enzymes were significantly elevated. In incompatible plant-virus interactions the increase of LOX activity is much stronger and appears more rapidly than in compatible interactions. In virus infected resistant pepper leaves the expression of several individual LOX coding genes was markedly up-regulated. Mass spectrometric studies showed the accumulation of the volatile 2,4-hexadienal, alpha-ionone and pentadecanal in virus infected resistant pepper leaves. These results showed that beside oxylipins also terpenoid compounds accumulated in pepper leaves following virus infections. We demonstrated the significant role of a divinyl ether synthase (DES) and a patatin-like lipase in virus infected pepper leaves. The entire coding region of DES gene was sequenced. Markedly elevated LOX activities were found also in bean leaves inoculated with the biotrophic rust fungus Uromyces phaseoli.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=49220
Decision
Yes





 

List of publications

  
Pogány,M., Künstler,A., Király,L., Tóbiás,I. és Gullner,G.: A lipoxigenáz reakcióutak szerepet játszanak a paprika tobamovírusokkal szembeni rezisztenciájában., XV. Keszthelyi Növényvédelmi Fórum 2005. Összefoglaló kiadvány 44-45. oldal., 2005
Szatmári,Á., Bozsó,Z. és Gullner,G.: Dohány mozaik vírus fertőzés hatására indukálódó glutation S-transzferáz gén vizsgálata rezisztens dohánylevelekben., XV. Keszthelyi Növényvédelmi Fórum 2005. Összefoglaló kiadvány 57. oldal., 2005
Gullner,G., Künstler,A., Pogány,M., Király,L. és Tóbiás,I.: Lipoxigenáz-függő reakcióutak vizsgálata vírusfertőzött paprika levelekben., XVI. Keszthelyi Növényvédelmi Fórum 2006. Összefoglaló kiadvány 33. oldal., 2006
Gullner,G. and Kőmíves,T.: Defense reactions of infected plants: roles of glutathione and glutathione S-transferase enzymes., Acta Phytopathologica et Entomologica Hungarica, 41, 3-10., 2006
Gullner,G., Künstler,A., Király,L., Pogány,M. and Tóbiás,I.: Lipoxygenase-dependent defense reactions in pepper leaves inoculated with Tobamoviruses., International Symposium on " Non-specific and Specific Innate and Acquired Plant Resistance", Budapest, Hungary. Abstract volume p. 64., 2006
Gullner,G., Künstler,A., Király,L., Pogány,M. and Tóbiás,I.: Lipid peroxidation and oxylipin formation in pepper leaves inoculated with Tobamoviruses., International Symposium on 'Reactive Oxygen and Nitrogen Species in Plants', Ghent, Belgium. Abstract volume p. 90., 2007
Gullner,G., Künstler,A., Király,L., Pogány,M. and Tóbiás,I.: Lipid peroxidáció és oxilipin képződés vírusfertőzött paprika levelekben., A Magyar Szabadgyök Kutató Társaság IV. Kongresszusa, Pécs. Folia Hepatologica 11 (suppl. 3), p. 18., 2007
Künstler,A., Király,L., Pogány,M., Tóbiás,I. and Gullner,G.: Lipoxygenase and glutathione peroxidase activity in tobacco leaves inoculated with Tobacco mosaic virus., Acta Phytopathologica et Entomologica Hungarica 42, 197–207., 2007
Gullner,G. and Kőmíves,T.: A glutation és a glutation S-transzferáz izoenzimek szerepe növény-kórokozó kölcsönhatásokban., In: Molekuláris Növénykórtan: Támadás és Védekezés (Eds. Gáborjányi,R. and Király,Z.), Agroinform Kiadó, Budapest, pp. 282-291., 2007
Gullner,G., Künstler,A., Király,L., Pogány,M. and Tóbiás,I.: Upregulation of divinyl ether synthase gene transcription in pepper leaves inoculated with Tobamoviruses., 18th International Symposium on Plant Lipids, Bordeaux, France. Abstract volume p. 201., 2008
Gullner,G., Szatmári,Á., Bozsó,Z., Király,L., Künstler,A. and Tóbiás,I.: Transcription of glutathione S-transferase genes is markedly induced in resistant tobacco leaves after tobacco mosaic virus infection., International Symposium on 'Glutathione and Related Thiols in Microorganisms and Plants', Nancy, France. Abstract volume p. 24., 2008
Gullner,G., Künstler,A., Király,L., Pogány,M. and Tóbiás,I.: Up-regulation of the lipoxygenase pathway in resistant pepper leaves inoculated with Tobamoviruses., Symposium on Reactive Oxygen Species (ROS) in Plants, Helsinki, Finland. Abstract volume p. 103., 2009
Gullner,G., Künstler,A., Király,L., Pogány,M. and Tóbiás,I.: Induction of lipoxygenase activity by viral infections and plant hormones in pepper leaves., 8th International Conference on the Eco-physiological Aspects of Plant Responses to Stress Factors, Cracow, Poland. Abstract volume p. 102-103., 2009
Gullner, G., Künstler, A., Király, L., Pogány, M., and Tóbiás, I.: Up-regulated expression of lipoxygenase and divinyl ether synthase genes in pepper leaves inoculated with Tobamoviruses., Physiological and Molecular Plant Pathology (közlésre benyújtva), 2010



Back »