Isolation and characterization of Erwinia amylovora (Burill) Winslov et al. bacteriophages and evaluation of their potential for biocontrol of fire blight  Page description

Help  Print 
Back »

 

Details of project

 
Identifier
91127
Type PD
Principal investigator Schwarczinger, Ildikó
Title in Hungarian Az Erwinia amylovora (Burill) Winslov et al. bakteriofágainak jellemzése és biológiai védekezésben való felhasználásuk vizsgálata
Title in English Isolation and characterization of Erwinia amylovora (Burill) Winslov et al. bacteriophages and evaluation of their potential for biocontrol of fire blight
Keywords in Hungarian Erwinia amylovora, bakteriofág, biológiai védekezés
Keywords in English Erwinia amylovora, bacteriophage, biocontrol
Discipline
Crop protection (Council of Complex Environmental Sciences)100 %
Ortelius classification: Crop protection
Panel Complex agricultural sciences
Department or equivalent Plant Protection Institute, HAS
Starting date 2008-10-01
Closing date 2012-10-31
Funding (in million HUF) 9.394
FTE (full time equivalent) 3.26
state closed project
Summary in Hungarian
Az Erwinia amylovora (Burill) Winslow et al. okozta tűzelhalás az alma- és körtefák több, mint kétszáz éve ismert legsúlyosabb betegsége. A kórokozó egyaránt fertőzi a virágokat, a hajtásokat és a fás szöveteket. A fertőzés a terméskiesésen kívül a termőképletek, az ágak, súlyos esetben az egész fa pusztulásához vezet. A kórokozó elleni védekezésre jelenleg rendelkezésünkre álló eszközök igen szűkösek. Közülük leghatékonyabb az antibiotikumos kezelés, melynek használata azonban Európában korlátozott. A bakteriofágok humán gyógyászatban való használata során szerzett ismeret, a réz tartalmú növényvédőszerekre, illetve egyes antibiotikumokra rezisztens növényi kórokozó baktérium törzsek kialakulása és a társadalom környezetbarát növényvédőszerek iránti igénye egyaránt hozzájárult a bakteriofág hatóanyagú növényvédőszerek iránti növekő érdeklődéshez. A világon az első ilyen engedélyezett bakteriofág tartalmú növényvédőszer az AgriPhage, amely a Xanthomonas campestris pv. vesicatoria bakteriofágai közül vad típust és gazdára nem specifikus mutáns fágot is tartalmaz. A fágokkal való kezeléssel jelentősen jobb eredményt értek el, mint a hagyományos réz-mancozeb hatóanyagú kezeléssel. Vizsgálataink célja az E. amylovorára specifikus bakteriofágok megismerése és a kórokozó elleni védekezésben való felhasználásuk megalapozása. A Magyarországon eddig nem művelt terület, az E. amylovorára specifikus bakteriofágok kutatása nemcsak elméleti jelentőséggel bír, ami rangos külföldi folyóiratokban megjelenő publikációkat eredményezhet, hanem a gyakorlatban is hasznosítható ismereteket nyújthat a növényvédelem számára. Kutatómunkánk kiterjed az E. amylovora bakteriofágainak gyűjtésére, izolálására és a bakteriofágok molekuláris módszerekkel történő jellemzésére. A bakteriofágok E. amylovorára kifejtett hatását szilárd táptalajon és folyadékkultúrában, alma és körte szeleten, szövettenyésztéssel előállított növényeken, magoncokon, virágon és vesszőkön vizsgáljuk. Várhatóan e kutatás eredményeként olyan bakteriofágokkal rendelkezünk majd, amelyek megfelelő alapját képezik egy további alkalmazott kutatási programnak, amely végül e nehezen leküzdhető kórokozó ellen egy új, környezetbarát védekezési módszer kidolgozásához vezet.
Summary
Fire blight has been known as a destructive disease of apple and pear for over 200 years. The disease caused by the bacterium Erwinia amylovora (Burill) Winslow et al. is capable of infecting blossoms, fruits, vegetative shoots and woody tissues. Control of fire blight with conventional strategies is difficult, because the most effective protection method, the treatment with antibiotics is not allowed for use in Europe. As a result of the expanding knowledge based on phage application in medicine, the appearance of copper and antibiotic resistant bacterial strains in the field and the need for environment-friendly pesticides, there has been a renewed interest in developing bacteriophage-based disease control methods in modern agriculture. The first registered pesticide that contains phages specifically for control of a bacterial plant disease was AgriPhage, that includes a mixture of wild-type phages and host range mutant phages of Xanthomonas campestris pv. vesicatoria and provides better disease control than the copper-mancozeb treatment. Our aim is to increase the fundamental knowledge of the biology of the bacteriophages of E. amylowora and to use this knowledge to improve fire blight management. This pioneering study in Hungary has not only a theoretical significance but it could result in publications in international journals and could provide beneficial data for plant disease management. Our research includes collection and isolation of E. amylovora-specific phages and molecular characterisation of bacteriophages using PCR and RFLP analysis. We plan to test the effect of bacteriophages on E.amylovora under in vitro conditions. As a final result of this research project we hope to have bacteriophages that can be used in an applied research program for biological control of fire blight.




Back »