Plant pathology, molecular plant pathology (Council of Complex Environmental Sciences)
50 %
Plant pathology, molecular plant pathology (Council of Complex Environmental Sciences)
30 %
Microbiology: virology, bacteriology, parasitology, mycology (Council of Medical and Biological Sciences)
20 %
Panel
Complex agricultural sciences
Department or equivalent
Plant Protection Institute (Centre for Agricultural Research)
Participants
Kassainé Jáger, Edit Kovács M., Gábor Molnár, Orsolya Pintye, Alexandra
Starting date
2012-05-01
Closing date
2017-04-30
Funding (in million HUF)
40.000
FTE (full time equivalent)
9.71
state
closed project
Summary in Hungarian
Az élősködők gazda-specializációja egyike a legellentmondásosabb kérdésköröknek a paraziták biológiája szempontjából. A tervezett projekt ezt a kérdést gazdanövényfajok, az ezeken élősködő obligát biotróf lisztharmatgombák, és ezek intracelluláris mikoparazitái, az Ampelomyces-fajok tritrofikus kölcsönhatásain keresztül vizsgálná, a következő kérdések mentén: (i) lehet-e szűk gazdagomba-specializációról beszélni a genetikailag különböző Ampelomyces-törzsek esetén?; (ii) megerősíthető-e az általunk nemrég publikált hipotézis az Ampelomyces-populációk időbeli izolációjával kapcsolatban?; (iii) milyen hatása van a gazdanövények fiziológiai állapotának a mikoparazita kölcsönhatásokra?, és (iv) kimutatható-e kísérletesen a genetikailag különböző Ampelomyces-törzsek kompetíciója a gazdagomba micéliumában? Az ’NN’ típusú projekt egy hasonló célkitűzésekkel induló francia projekttel együttműködve folyna, amennyiben mindkét pályázat támogatást nyer. Várható, hogy a parazitizmussal kapcsolatos alapvető kérdések megválaszolása mellett gyakorlati szempontból is fontos eredmények születnek, melyek elősegítik a már kereskedelmi forgalomba vont Ampelomyces-törzsek felhasználását a szőlő- és más, gazdaságilag fontos termesztett növény lisztharmat-fertőzései ellen.
Summary
Host specificity has always been a controversial issue in parasites. Our project would focus on fungal mycoparasites, i.e. fungi parasitizing other fungi, where host-driven differentiations are very little understood. The planned work would consist of various studies on tritrophic interactions among host plants, the obligate biotrophic powdery mildew species and Ampelomyces intracellular mycoparasites, with the following main goals: (i) reveal whether there are strict host specializations in Ampelomyces; (ii) test our recently published hypothesis on temporal isolation in these mycoparasites, a rarely detected mechanism in the microbial world; (iii) determine the role of host plant physiology in these mycoparasitic interactions; and (iv) test experimentally intra-host competitions among genetically different mycoparasites. The planned ‘NN’ project would be carried out in collaboration with a French project on similar topics if both proposals are funded. The results would answer basic questions concerning parasitic interactions and would also be important for the use of Ampelomyces mycoparasites in the plant protection practice as commercialized biocontrol agents of grapevine powdery mildew and other economically important powdery mildew infections of crops.
Final report
Results in Hungarian
A gazdanövények, lisztharmatgombák és Ampelomyces mikoparaziták közötti kölcsönhatások a specializálódott tritrofikus kapcsolatrendszerek egyik iskolapéldáját jelentik. E kapcsolatrendszer vizsgálata során (1) több mint 600 Ampelomyces-törzs mikroszatellit-profiljainak elemzésével megállapítottuk, hogy a törzsek genetikai differenciálódásának legfontosabb oka a gazdaszervezetek fenológiája és földrajzi elkülönülése; (2) qPCR-módszert dolgoztunk ki a mikoparaziták kvantitatív kimutatása érdekében; (3) feltártuk a búzalisztharmatot okozó Blumeria graminis életciklusának egyik lépését; (4) új módszerrel tanulmányoztuk a szőlőlisztharmat áttelelő aszkospóráinak életképességét; (5) ugyancsak új módszerekkel jellemeztünk néhány szelektált Ampelomyces-törzset, ezek biofungicid-termékké történő fejlesztése érdekében; (6) GFP-t kifejező Ampelomyces-transzformánsokat állítottunk elő; (7) meghatároztuk az intracelluláris piknídium-lokalizáció lehetséges okait; és (8) molekuláris alapokon kidolgoztuk az Ampelomyces-nemzetség revízióját, és új fajok elkülönítését.
Results in English
The interactions amongst host plants, powdery mildews and their Ampelomyces mycoparasites represent one of the most evident cases of tritrophic relationships in the field. During the study of these interactions, we (1) concluded that host phenology and geography are the main drivers of differentiation in these mycoparasites, based on analyses of microsatellite genotypes of over 600 strains; (2) developed a qPCR method to quantify Ampelomyces mycoparasites in field samples; (3) revealed a part of the life cycle of Blumeria graminis infecting wheat; (4) studied the viability of overwintering ascospores of grape powdery mildew with a new methodology; (5) developed new methods to characterize a number of Ampelomyces strains selected to be developed as biofungicide products; (6) produced GFP-expressing transformants of Ampelomyces strains; (7) determined the factors influencing the intracellular localization of Ampelomyces pycnidia; and (8) developed the revision of the genus Ampelomyces, and description of new species, using molecular tools.
C Tollenaere, B Pernechele, H S Mäkinen, S R Parratt, M Z Németh, G M Kovács, L Kiss, A J M Tack, A L Laine: A hyperparasite affects the population dynamics of a wild plant pathogen, MOLECULAR ECOLOGY 23: 5877-5887., 2014
Németh MZ, Gorfer M, Vági P, Kiss L: Agrobacterium-közvetítette transzformáció felhasználása egy széles körben elterjedt mikoparazita gomba vizsgálatában, Fiatal Biotechnológusok II. Országos Konferenciája, Gödöllő 2016. március 21-22, Összefoglalók, 34. oldal, 2016
