Crop protection (Council of Complex Environmental Sciences)
40 %
Ortelius classification: Crop protection
Plant pathology, molecular plant pathology (Council of Complex Environmental Sciences)
30 %
Plant pathology, molecular plant pathology (Council of Complex Environmental Sciences)
30 %
Panel
Complex agricultural sciences
Department or equivalent
Plant Protection Institute, HAS
Participants
Bacsó, Renáta Király, Lóránt Künstler, András Pogány, Miklós Polgár, Zsolt
Starting date
2009-04-01
Closing date
2013-03-31
Funding (in million HUF)
15.302
FTE (full time equivalent)
4.68
state
closed project
Summary in Hungarian
Összefoglaló
A kiterjedt genetikai kutatások ellenére ma is vitatott kérdés az, hogy: közvetlenül mi öli el a kórokozókat a rezisztens növényben? Az Rx gén által determinált extrém rezisztencia a burgonyában az X vírussal (PVX) szemben és a mi kísérleteink a nem-gazda rezisztencia mechanizmusával kapcsolatban arra engednek következtetni, hogy a reaktív oxigén fajták (ROS) központi szerepet játszanak a kórokozók gátlásában. Mindkét esetben korai rezisztenciáról van szó, és valószínűleg a szuperoxid (O2•‾ ) felhalmozódása miatt gátlódnak a kórokozók. Meggyőző, közvetlen bizonyítékok azonban hiányoznak. Megvizsgáljuk, hogy a külsőleg alkalmazott ROS valóban gátolja-e a kórokozókat, és a fogékony gazdanövényt rezisztenssé teszi-e? Azt is tisztázzuk, hogy egyes antioxidánsok, pl. a szuperoxid dizmutáz (SOD) vagy a kataláz (CAT) visszafordítják-e a ROS hatását, és ezzel fogékonyabbá teszik-e a növényt? Továbbá ezeket a géneket transzformáljuk az Rx rezisztens burgonyába, és elemezzük azt, hogy a ROS hatása gyengül-e, és a PVX akkumulációja fokozódik-e a transzgenikus növényekben? Az általunk létrehozott dohány- és burgonyanövényekben, amelyek magas szinten fejezik ki a ferritin és aldóz reduktáz géneket, megvizsgáljuk, hogy a O2•‾ vagy más prooxidánsok (H2O2, OH • ) által stimulált rezisztencia megváltozik-e? Azt is elemezzük, hogy azokban a növényekben, amelyeket oxigénhiányos vagy magas páratartalmú környezetben tartottunk, és amelyekben ezért a hiperszenzitív reakció tünetei nem tudnak kialakulni, csökken-e a ROS mennyisége, és ez csökkenti-e a vírus replikáció mértékét. Végső célunk: kimutatni azt, hogy a O2•‾ vagy más ROS valóban oka-e a kórokozók gátlásának, ill. elölésének a rezisztens növényben.
Summary
Summary
In spite of recent genetic research, it is still a debated question: what is arresting or killing pathogens in the resistant plant? Results on the Rx determined extreme resistance in potato to potato virus X (PVX) as well as our recent preliminary results with non-host resistance permit to suppose that reactive oxygen species (ROS) have a pivotal role in the arrest or killing viral or other pathogens in the resistant plant. In both cases resistance is a very early symptomless phenomenon and superoxide ( O2•‾) seems to be responsible for the inhibition of viral and fungal pathogens. However, convincing direct evidences are still lacking. We will try to demonstrate that the externally applied ROS may arrest pathogens in plants and make susceptible host plants resistant to viral and other pathogens. Furthermore, antioxidants, such as superoxide dismutase (SOD) or catalase (CAT), may reverse the actions of ROS and supposedly inhibit the pathogen-arresting action of ROS and make plants more susceptible to infections. Therefore, we will try to incorporate these antioxidant genes into the Rx-resistant potato and will determine whether or not PVX accumulation increases in these transgenic plants? Applying our transgenic tobacco and potato plants that overexpress the genes ferritin and aldose reductase, we will see how these genes can modify the resistance-stimulating action of O2•‾ or other ROS (H2O2, OH• ). We also try to clarify whether or not ROS production is really inhibited as a consequence of treatments, such as high humidity or lack of O2 , and whether suppression of ROS can influence virus replication? Our final aim is to demonstrate that O2•‾ or other ROS essentially contribute to the action of killing pathogens in resistant plants.
