Égerpatogén Phytophthora-fajhibridek mitokondriális genomjainak tanulmányozása = Study of mitochondrial genoms of hybrid alder Phytophtoras

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. | 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

Hazai fitoftórás növénybetegségek felmérése és a kórokozók feno- és genotípusos vizsgálata = Pheno- and genotypic studies on Phytophthora spp. occurring and causing plant diseases in Hungary

A gombaszerű, de algákkal rokon növénykórokozó Phytophthora-fajok világszerte súlyos károkat okoznak mezőgazdasági, kertészeti és erdészeti kultúrákban. Magyarországon kevés ismeretünk volt előfordulásuk gyakoriságáról, ezért célunk a hazai fitoftórák és az általuk kiváltott betegségek felmérése és a patogének változékonyságának tanulmányozása volt. Összesen 18 fitoftórát (közülük 7-et hazai viszonylatban első alkalommal) azonosítottunk 19 növényfajról (elsősorban dísznövényekről), erdők és gyümölcsösök talajából, valamint 32 hazánkban eddig le nem írt fitoftóra-gazdanövény kapcsolatot jegyeztünk fel. Leggyakoribb betegségtünet a gyökér- és szártőrothadás volt, minek következtében az egész növény elpusztulhat. Hajtásokon és leveleken ritkábban fordultak elő e patogének. EPPO karantén listás kórokozókat nem azonosítottunk. A beteg növények mintegy felét mindössze néhány különösen elterjedt faj károsította. A már korábban ismert kórokozók mellett azonosítottunk a tudományra nézve új fajokat is, melyek gazdasági szerepének vizsgálata feltétlenül szükséges. Megállapítottuk továbbá, hogy a fitoftórás égerpusztulás okozásáért hazánkban is elsősorban a kórokozó agresszívabb alfaja, a P. alni subsp. alni felelős, melynek ama klónszerű populációja terjedt el Magyarországon, mely Európa más részein is jelen van. Munkánk egy részét nemzetközi együttműködésben végeztük, ill. folytatjuk a továbbiakban. | The genus Phytophthora is a group of ‘fungus-like’ plant pathogens causing severe losses in agriculture, horticulture and forestry. In Hungary, however, these pseudofungi have not been studied in proportion to their importance. Thus our goals were (i) to survey the occurrence of Phytophthoras country-wide, and (ii) to conduct studies on the genetic diversity of populations of the pathogens. Altogether 18 Phythophthoras were identified from 19 plant species representing mainly woody ornamentals, and some were isolated from forestry and soils of orchards. Thirty-two Phytophthora-host combinations new to Hungary were recorded. The most frequent disease symptoms were root rot and stem necrosis, resulting in the death of affected plants in most cases. Shoot and leaf blights were rare. We have not found Phytophthoras listed on the EPPO quarantine or alert lists. Approximately half of the diseased plants were attacked by the same few Phytophthoras. In addition to the old-known pathogens, we also identified new Phytophthora species, of which economic importance needs to be examined. It was also found that the phytophthora disease of alder in Hungary was primarily caused by that clonal population of the aggressive subspecies, P. alni subsp. alni, which is also present in other parts of Europe. Our research work was partly carried out in international co-operations, and will be continued so

Explosion in the species number of Phytophthora genus and its influences on ecology and economy

This short abstract and the presentation summarize the latest changes in taxonomy and ecology of Phytophthora species. Occurrence of new P. species in the region have economy impacts as well