Study of mitochondrial genoms of hybrid alder Phytophtoras
Panel
Complex agricultural sciences
Department or equivalent
Plant Protection Institute, HAS
Participants
Érsek, Tibor Nagy, Zoltán
Starting date
2004-01-01
Closing date
2007-12-31
Funding (in million HUF)
6.708
FTE (full time equivalent)
0.00
state
closed project
Final report
Results in Hungarian
A kutatás a fitoftórás égervész kórokozójával, a P. alnival foglalkozik. E kórokozó izolátumait 3 klónszerű alfajba sorolják. A P. alni szülőfajai feltehetően az égerre nem patogén P. cambivora és a P. fragariae. Célunk a hibridek és feltételezett szülőfajaik genetikai változékonyságának tanulmányozása volt.
Kifejlesztettünk egy olyan DNS-re alapozott eljárást, mellyel a P. alni alfajai kétséget kizáró módon elkülöníthetők egymástól és a feltételezett szülőfajoktól. A módszer alkalmas a hibridek fertőzött növényi mintákban való kimutatására. A mitokondriális (mt)DNS-t tekintve 41 P. cambivora izolátum tizenhét, 19 P. fragariae izolátum négy, 25 P. alni törzs pedig két haplotípust tartalmazott. Nem találtunk a hibridekben és bármelyik szülőfajban közös haplotípust. Régiók szerinti tagozódást sem figyeltünk meg. A P. fragariae szamócáról és málnáról származó tenyészetei viszont egyértelműen elkülönültek. A P. alni ssp. alni kétféle mintázatot tartalmazott. Egyik az egyöntetű P. alni ssp. multiformisban, a másik pedig a szintén egyöntetű P. alni ssp. uniformisban is előfordult. Ez egy olyan genetikai kölcsönhatásra utal, melynek következtében egyes törzsek ssp. alni típusú sejtmagot és ssp. uniformis, vagy ssp. multiformis típusú mitokondriumot örököltek. Különböző mtDNS-típusok jelenléte a hibridekben azt sejteti, hogy nem csak egy-egy szülőizolátum között zajlott le a hibridizációs esemény. Adataink segítik a hibridek kialakulásának megismerését.
Results in English
The research focuses on Phytophthora alni, the causal agent of alder decline, of which isolates are classified into three clonal subspecies. The putative parental species of P. alni are P. cambivora and P. fragariae, which are not pathogens of alder. Our aim was to study the genetic variability of P. alni and their parental species.
We have developed a DNA-based assay that unambiguously differentiates amongst the three subspecies of P. alni and the putative parents. The assay is suitable for detecting the causal agent in the infested plant. Regarding the mitochondrial (mt)DNA, 41 P. cambivora, 19 P. fragariae and 25 P. alni strains contained seventeen, four and two mtDNA haplotypes, respectively. No common haplotype was found in the hybrids and any of the putative parents. Geographical sub-structuring was neither observed. Isolates of P. fragariae were clearly separated according to their hosts (strawberry vs. raspberry). P. alni ssp. alni possessed two types of mtDNA, one also present in the monomorphic P. alni ssp. multiformis, and another one present in P. alni ssp. uniformis. This suggests that certain hybrid strains received ssp. alni-type nucleus but ssp. uniformis-type or ssp. multiformis-type mitochondria. The presence of different mtDNA-types in the hybrids indicates that not only two parental isolates took part in the formation of P. alni hybrids. The data help to understand the evolution of P. alni.
Bakonyi József, Nagy Zoltán Árpád and Érsek Tibor: PCR-based DNA markers for identifying hybrids within Phytophthora alni, Journal of Phytopathology 154, 168–177., 2006
Bakonyi, J., Nagy, Z. Á. and Érsek, T.: A novel hybrid with the nuclear background of Phytophthora alni subsp. alni exhibits a mitochondrial DNA profile characteristic of P. alni subsp. uniformis., Acta Phytopathologica et Entomologica Hungarica 42, 17., 2007
Bakonyi József, Nagy Zoltán Árpád, Koltay András, Jan Nechwatal és Varga Krisztina: Hazai égeresekben izolált fitoftórák, In: Horváth, J., Haltrich, A. és Molnár, J. (szerk.) 51. Növényvédelmi Tudományos Napok, Budapest, 2005. február 22-23. p. 29., 2005
Érsek Tibor, Bakonyi József and Nagy Zoltán Árpád: Species hybrids in the genus Phytophthora and their ecological importance., Acta Microbiologica et Immunologica Hungarica 52, 202-203., 2005
Bakonyi József, Nagy Zoltán Árpád and Érsek Tibor: Diagnostic molecular markers of alder Phytophthora, Proceedings of the 3rd Workshop of IUFRO Working Party 7.02.09 ''Phytophthora in Forests and Natural Ecosystems'', Freising, Germany, 159–162., 2006
Bakonyi József, Nagy Zoltán Árpád, Varga Krisztina, Koltay András és Érsek Tibor: Első adatok a Phytophthora citricola hazai előfordulásáról., Növényvédelem 42, 579-585., 2006
Érsek Tibor, Nagy Zoltán Árpád és Bakonyi József: Az elmúlt évtizedben azonosított új Phytophthora-fajok., Növényvédelem 42, 621-628., 2006
