Možnosti detekce a kvantifikace patogenů rodu Tilletia v obilkách a rostlinách pšenice seté

Bc. Lucie Bílková

Diplomová práce

Detection and quantification options of Tilletia pathogens in wheat grain and plants.

Anotace:

Diplomová práce je zaměřena na detekci a kvantifikaci snětí rodu Tilletia na rostlinách pšenice seté. V teoretické části se věnuje literární rešerši, která se zabývá problematikou snětí nejen ve světě, ale především u nás. Dále jsou více rozebírány tři druhy snětí rodu Tilletia. Jde o druhy Tilletia caries, Tilletia laevis a Tilletia controversa. Práce obsahuje přehled o snětích a jejich vliv na obilniny. Dále se zabývá zařazením snětí v rámci taxonomie, popisuje jejich anatomii a morfologii a jsou zde uvedeny také symptomy, které jsou pozorovatelné po napadení sněťmi. V rámci teoretické části jsou dále uvedeny možnosti ochrany, a to jak v rámci konvenčního, tak ekologického zemědělství. V praktické části práce jsou uvedeny metody, které popisují možnosti detekce a kvantifikace snětí. V rámci toho je zde popsán postup izolace DNA ze vzorků rostlinných pletiv a hálek patogenu, úprava získaných vzorků a jejich následná aplikace a hodnocení v rámci molekulárních metod. Mezi použité metody patří klasická PCR a následná elektroforetické separace za účelem detekce snětí nacházejících se na infikovaných rostlinách. Další analýzy byly prováděny pomocí real-time PCR. Ta umožňuje sledování nárůstu fluorescenčního signálu v každém cyklu amplifikace a poskytuje kvantitativní informace o produktech. V rámci relativní kvantifikace byly tyto signály porovnávány s hodnotami vnitřního kalibrátoru, kterým byl vzorek z hálky. Byla ověřena možnost využití primerů RPB2-740 F /(RPB2F) a RPB2-1365R dle Carris et al. (2007) pro detekci patogenu v rostlině a primerů Till 122-F a Till 262-R dle Zgraja et al. (2016) pro real-time PCR za účelem kvantifikace. V rámci výsledků byla infekce sněťmi potvrzena a na základě kvantifikace bylo také zjištěno množství DNA patogenu v pletivech klásků a listů napadených rostlin.

Abstract:

The master's thesis is focused on the detection and quantification of bunts of the genus Tilletia on wheat plants. The theoretical part provides a literature review that deals with the issue of bunts not only globally but primarily in our country. Furthermore, three species of Tilletia bunts, namely Tilletia caries, Tilletia laevis, and Tilletia controversa, are analyzed in more detail. The work includes an overview of bunts and their impact on cereal crops. Additionally, the thesis discusses the taxonomy of bunts, describes their anatomy and morphology, and provides information on the symptoms observable after the bunts' attack. The theoretical part also presents protection options, both in conventional and ecological agriculture. In the practical part of the thesis, methods for detecting and quantifying bunts are presented. The procedures for DNA isolation from plant tissues and pathogen spores, the preparation of the obtained samples, and their subsequent application and evaluation using molecular methods are described. The utilized methods include classic PCR and subsequent electrophoretic separation to detect the bunts present in infected plants. Further analyses were conducted using real-time PCR, which enables the monitoring of fluorescent signal growth in each amplification cycle and provides quantitative information on products. Relative quantification was performed by comparing these signals with the values of the internal calibrator, represented by a spore sample. The possibility of utilizing the RPB2-740 F/(RPB2F) and RPB2-1365R primers by Carris et al. (2007) for pathogen detection in plants and the Till 122-F and Till 262-R primers by Zgraja et al. (2016) for real-time PCR quantification was confirmed. The results confirmed the bunts' infection, and the amount of pathogen DNA in infected plant tissues, specifically in spikes and leaves, was determined through quantification.

Klíčová slova

qPCR, Tilletia spp., Triticum aestivum, kvantifikace, detekce

Keywords

qPCR, Triticum aestivum, detection, quantification, Tilletia spp.

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 21. 4. 2023

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 3. 6. 2024
• Vedoucí: RNDr. Ludmila Holková, Ph.D.
• Oponent: Veronika Dumalasová, externi

Mendelova univerzita v Brně

Agronomická fakulta

Magisterský studijní program:
Rostlinolékařství