Phylogenetic analyses of Teleki grapevine rootstocks using three chloroplast DNA markers

Teleki rootstocks are used in grapevine producing countries all over the world. They represent one of the largest groups of available rootstocks but their origin is still in dispute although they have been regarded as Vitis berlandieri × V. riparia hybrids. In order to investigate their possible origin we amplified and sequenced three chloroplast regions, two non-coding spacers (trnL-F, trnS-G) and the trnL group I intron in a core collection of Teleki rootstocks representing widespread accessions and related wild North American grape species (V. berlandieri, V. riparia and V. rupestris). Concatenated sequence data coupled with microstructural changes discovered in the chloroplast regions provided data to trace the maternal ancestry of the Teleki lines. All chloroplast regions showed both nucleotide and length variation. Length mutations in the non-coding regions mostly represented simple sequence repeats of poly–A and –T stretches. These indel characters exhibited additional diversity comparable with nucleotide diversity and increased resolution of the phylogenetic trees. We found that a group of Teleki accessions position together with the wild grape species V. riparia. Another group of Teleki rootstocks formed a sister group to the other North American species V. berlandieri. These clades had moderate support values, and they do not share ancestry with other accessions of Teleki rootstocks resolved with high support value in the V. riparia clade. It seems that Teleki-Kober 5BB and 125 AA accessions might have V. berlandieri maternal background. We also found great differences within putative clones of Teleki 5C and Teleki-Kober 5BB suggesting that the selection of these accessions was performed on heterogenous or mislabeled plant material collectively maintained under these names.Peer reviewe

Contact Effect Contribution to the High Efficiency of Lithium Chloride Against the Mite Parasite of the Honey Bee

Lithium chemicals have been proven to be very effective in eradicating Varroa destructor, the detrimental parasite of the honey bee; however, little is known about the side effects on brood and long term consequences on the colony. Earlier, it was proposed that the action mechanisms of lithium chloride do not include the contact mode. Here, we investigate this question using a paper strip test to demonstrate the concentration-dependent effectiveness of lithium in the contact mode of action, confirming that it is also a contact agent against the Varroa mite. According to our knowledge, this is the first report on the high varroicidal effect of lithium in the contact mode of action. Our findings may open up possibilities for novel ways of treatment (e.g., the use of lithiated strips) in the event that lithium salts become legal for use in apiculture

Solanum stoloniferum alapú burgonya Y vírus immunitás gén (RYsto) molekuláris genetikai vizsgálata = Molecular genetic investigation of Solanum stoloniferum

A burgonya Y vírus (PVY) világviszonylatban az egyik legveszélyesebb kórokozója a burgonyának. A termést erős fertőzés, és fogékony fajta esetén akár 100 %-kal is csökkentheti. Az ellene való legcélravezetőbb védekezési lehetőség a rezisztens fajták termesztése. Ennek megfelelően kutatási projektünk célja a keszthelyi fajtákra jellemző S. stoloniferum vad burgonyafaj eredetű Rysto Y vírus extrém rezisztencia gén molekuláris genetikai vizsgálata, ezen belül a génnel szorosan kapcsolt DNS markerek azonosítása, valamint az Rysto expressziójával kapcsolatba hozható cDNS-ek izolálása volt. A munka során a White Lady fajtán dolgozva, AFLP és RAPD technikákat alkalmazva, a vizsgált génhez négy szorosan kapcsolt, a szakirodalomban publikált egyéb Rysto markerektől különböző markert azonosítottunk. A markerek megbízhatóságát 3 populáción is leellenőriztük. Meghatároztuk a markerek szekvencia sorrendjét, melynek alapján egy marker a paradicsom 12-es, 3 marker pedig a burgonya 5-ös kromoszómáján lévő szekvenciákkal mutatott magas homológiát. A White Lady fajtából mesterséges PVY fertőzés után különböző időpontokban RNS-t izoláltunk, s elkezdtük first strand szintézist követően olyan cDNS klóntárak készítését, melyek a génizolálás későbbi kiindulási alapját jelenthetik. | The potato virus Y (PVY) is one of the most important potato pathogen worldwide. In case of severe infection and susceptible variety the yield reduction can reach 100 %. The most effective way of protection against PVY is the cultivation of resistant varieties. Accordingly the goal of our research project was the molecular study of Rysto extreme resistance gene originating from the wild potato species S. stoloniferum and being common in Keszthely?s bred potato varieties. Among this we focused on the identification of DNA markers tightly linked to the resistance gene as well as on the identification of cDNAs expressed as the effect of the expression of Rysto gene. During the study working on variety White Lady for markers tightly linked to the resistance gene was identified by the help of AFLP and RAPD techniques. These markers were proved to be different from all previously published Rysto markers. The reliability of the markers were proved on three different populations. Based on their sequencing data one of them showed high homology to a region of chromosome XII of tomato, while the other three to a region of chromosome V of potato. RNAs were isolated at different timing after artificial infection of White Lady with PVY. Later creation of cDNA libraries being useful as a starting point for a later gene isolation study was started after first strand synthesis

A White Lady burgonyafajta - Solanum demissum eredetű - fitoftóra rezisztenciájának vizsgálata molekuláris markerek és kapcsoltsági térkép segítségével = Investigation of late blight resistance of Solanum demissum origin in potato cv. White Lady with the help of molecular markers and linkage map

A pályázat célja a saját nemesítésű White Lady fajta fitoftóra rezisztenciájának vizsgálata volt, mesterséges fertőzési és molekuláris genetikai vizsgálatokkal. A keszthelyi fajták fajták fő rezisztenciaforrása a Solanum demissum vad faj, amely 11 különböző rezisztencia gént hordoz (R1-R11). Előzetes eredményeink alapján a White Lady széleskörű rezisztenciával rendelkezik a fitoftóra fertőzésével szemben, azonban a rezisztenciáért felelős gének nem ismertek. A pályázat célja volt a White Lady fajta S. demissum eredetű fitoftóra rezisztencia génjeinek meghatározása, a gének térképezése, valamint kapcsolt markerek fejlesztése. Különböző fitoftóra izolátumokkal való mesterséges fertőzéssel megállapítottuk, hogy a White Lady rezisztenciájáért nagy valószínűséggel az R5-ös gén a felelős. Tesztkeresztezés utódainak elemzésével megállapítottuk, hogy a gén szimplex formában van jelen a fajtában. Molekuláris genetikai vizsgálatokkal igazoltuk, hogy a White Lady fajta az R5 génen kívül az R2, R3a és R3b, korábban már klónozott géneket is hordozza, míg R1 és R8 géneket nem. Kapcsoltsági térkép vizsgálati eredményeink szerint az R5 gén valószínűleg az V. kromoszómán helyezkedik el, azonban hozzá kapcsolt markert nem sikerült kifejlesztenünk. Az R2, R3a, R3b gének kimutatása ugyanakkor lehetőséget ad ezen gének marker alapú szelekciójára, amivel lényegesen hatékonyabbá tehető a fitoftórával szemben rezisztencia-nemesítés, megőrizhető a Központ kedvező nemzetközi versenyhelyzete. | The task of the project was to evaluate the late blight resistance of potato cv. White Lady by artificial infection and molecular genetic studies. The main source of late blight resistance of Keszthelys bred varieties is the wild species Solanum demissum that carries 11 different resistance genes to this pathogen (R1-11). Earlier studies showed that White Lady possess wide range of resistance to late blight, however the genes responsible for the resistance were not known. The goal of the project was to determine the S. demissum based resistance genes of White Lady, mapping of the genes and development of molecular markers. By artificial infections with different Phytophtora isolates we proved that most probably the gene R5 is responsible for the resistance in White Lady. Evaluating progenies of test crosses we proved that this gene is in simplex format in this variety. It was proved by molecular studies that above the gene R5, White Lady carry the genes of R2, R3a and R3b while not the gene R1 and R8. Based on our study with a highly saturated genetic map the R5 gene is most probably localized on chromosome V, however we were not able to develop linked markers to this gene yet. By the way the identification of the genes of R2, R3a and R3b gives an opportunity for the molecular selection of these genes in breeding lines making more effective the late blight resistance breeding of the Centre and helps to keep its international competitiveness

Genetic diversity and effect of temperature and pH on the growth of Macrophomina phaseolina isolates from sunflower fields in Hungary

Peer reviewe

A burgonya Y vírus gumó nekrotikus gyűrűsfoltosság törzsével szemben extrém rezisztenciát (immunitást) biztosító gének vizsgálata vad Solanum fajokban hagyományos és molekuláris módszerekkel = Study of extreme resistance genes in wild Solanum species to the tuber necrotic ringspot strain of potato virus Y by traditional and molecular methods

A kutatások munkák során vad Solanum fajok (S. acroscopicum, S. albornosii, S. arnesii, S. ambosinum, S. tarnii) genotípusainak PVYNTN fertőzéssel szemben mutatott reakcióinak virológiai és molekuláris jellemzését végeztük el a Pannon Egyetem Georgikon Karán. Célunk az eredmények felhasználása burgonyanemesítési programokban. DAS-ELISA vírusfertőzési vizsgálatokkal elkülönítettük a vad fajok fogékony és rezisztens klónjait (S. arnesii, S. acroscopicum; illetve S. tarnii esetében). A térképezési populáció előállítása céljából végzett keresztezéseink azonban minden alkalommal és kombinációban sikertelenek voltak. Ezért vizsgáltuk szomatikus Solanum hibridek (Solanum tarnii + Delikat fajta protoplasztfúziójával) és visszakeresztezett nemzedékük tulajdonságait is, de fogékony egyedet nem sikerült azonosítanunk. Ismert (5 db) és saját fejlesztésű (4 db) Ry marker jelenlétét nem sikerült kimutatnunk a vizsgált vad fajokban. A Solanum ambosinum (PI 568916) faj fogékony és rezisztens klónjait használtuk fel a génkifejeződés vizsgálata során, cDNS szubtrakciós kísérletekben. Sikerült stressz-indukált géneket kimutatnunk a mintákból, amelyek PVY rezisztenciával való esetleges kapcsoltságának kimutatására további vizsgálatokat folytatunk. | Conventional and molecular methods of investigations were employed in this research program at the University of Pannonia, Georgikon Faculty, Keszthely, to determine the reactions of different genotypes of wild Solanum species (S. acroscopicum, S. albornosii, S. arnesii, S. ambosinum, S. tarnii) to PVY infection. The aim of the research was to obtain useful information which could be employed in potato breeding programs. Susceptible (S. arnesii, S. acroscopicum) and resistant (S. tarnii) clones were determined by using DAS-ELISA method for showing virus infection. Intra and interspecific crosses for creating mapping populations were unsuccessful in every occasion and combination. Somatic hybrids of Solanum tarnii + Delikat obtained by protoplast fusions and their backcross generations were also investigated, but PVY susceptible plants were not identified. The presence of known and self-developed Ry markers in the Solanum species investigated were not showed. The PVY susceptible and resistant clones of the species of Solanum ambosinum (PI 568916) were used to study gene expression by employing the method of cDNA hybridization. Stress-induced genes were determined, but to verify their possible linkeages to PVY resistance requires further research to be done

Leaf-spot disease on European mistletoe (Viscum album) caused by Phaeobotryosphaeria visci : a potential candidate for biological control

Viscum album (European mistletoe), a perennial, evergreen, hemiparasitic shrub, infects a wide range of woody species. It adversely affects the height and diameter of growth and it is associated with increased mortality of its hosts. There is no effective control methods against it. We have found a specific hyperparasitic fungus, which can completely destroy European mistletoe by infecting its branches, leaves and berries. Both morphological and molecular identification, based on ribosomal internal transcribed spacer sequences (rDNA-ITS), established its identity as Phaeobotryosphaeria visci. Our analysis also revealed unexpected ITS variability, as compared to the previous studies, that needs to be considered in identifying of this pathogen. Because of its efficient pathogenicity this fungus might be a good candidate for biological control of mistletoe.Peer reviewe