Molekulárně-genetická charakteristika fytoplazmy proliferace jabloně (´Ca. Phytoplasma mali´) v kontextu latentních infekcí jabloní

Lucie BÍLKOVÁ

Bakalářská práce

Molecular characterization of apple proliferation phytoplasma (Ca. Phytoplasma mali) in context of apple latent infections

Anotace:

Fytoplazmy jsou jednoduché prokaryotní organismy bez buněčné stěny, které se vyskytují ve floému rostlin a hemolymfě hmyzích vektorů. Fytoplazma proliferace jabloně je jedním z nejvýznamnějších fytoplazmových onemocnění v Evropě. Typickými příznaky napadení jabloní fytoplazmou proliferace jabloně je zvětšení palistů a proliferace oček a výhonů (metlovitost). Infekce fytoplazmou proliferace jabloně také vede ke značnému snížení výnosu a kvality ovoce. Příznaky nemusí být viditelné, jejich intenzita závisí na stáří rostliny a daném kultivaru. Bezpříznakové infekce jsou důležité pro ekologii a epidemiologii fytoplazmových onemocnění, jelikož latentně infikované rostliny mohou sloužit jako zdroj infekce. Bakalářské práce byla zaměřena na porovnání výskytu fytoplazmy proliferace jabloně ve dvou sadech, které byly udržovány v odlišných systémech pěstování, s důrazem na detekci latentních infekcí a porovnání genetické variability detekovaných izolátů. Jeden sad byl v tzv. integrovaném systému pěstování a druhý v přechodovém systému pěstování.Výskyt jabloní infikovaných fytoplazmou proliferace jabloně byl nižší v sadu v intenzivním způsobu pěstování, kde bylo detekováno 5,8 % případů oproti sadu v ekologickém způsobu pěstování, kde bylo detekováno 18 % případů. Genetickou analýzou detekovaných izolátů ´Ca. Phytoplasma mali´ bylo zjištěno, že převládaly genotypy příslušející profilu A+1 genu pro 16S-23S rRNA a profilu A genu pro ribosomální proteiny rpl22-rps3. Vyšší variabilita byla detekována v případě genu pro nitroreductase-like protein, kdy byly zaznamenány genotypy AT-1, AT-2 a AP15. Fylogenetickou analýzou genu pro HflB proteasu byla zjištěna vysoká variabilita studovaných izolátů fytoplazmy proliferace jabloně v této části genomu. Byly nalezeny konkrétní motivy HflB genu, které jsou spojovány s příznakovostí izolátů fytoplazmy proliferace jabloně. Tyto motivy ale nebyly v souladu s pozorovanými symptomy.

Abstract:

Phytoplasmas are single-celled procaryotic organisms without cell wall which can survive and multiply only in plant phloem or in the haemolymph of insect vectors. Apple proliferation phytoplasma is one of the most important phytoplasma diseases in Europe. Typical symptoms of apple proliferation phytoplasma can be observed in the form of elongated stipules and witches' broom. Infection also leads to a significant decrease in overall yield and fruit quality. Symptoms may not be visible; its intensity depends on the age of the plant and the cultivar. Asymptomatic infections are important for ecology and epidemiology of phytoplasma diseases as latently infected plants may serve as a source of infection. The experimental part of this bachelor thesis was aimed to study the occurrence and variability of apple proliferation phytoplasma with emphasis on detection of latent infection. A comparative study to evaluate the specific risk of apple proliferation spreading has been carried out in conventional and organic apple orchards. Diseased tree incidence was generally lower in conventional orchard. In general, detected high frequency of latent infections represents the risk of apple proliferation disease spreading in both types of orchards (conventional 5.8 %, organic 18 %). Genotyping of isolates of ´Ca. Phytoplasma mali´ coming from infected apple trees showed prevalence of A+1 profile of 16-23S rDNA and A profile of rpl22-rps3 gene. Higher variability was detected in nitroreductase-like protein gene; all the AT1, AT2 and AP15 genotypes were noticed. Phylogenetic analysis of HflB gene determined high variability of the studied isolates of apple proliferation phytoplasma in this part of the genome. There are specific motives of HflB gene which are associated with markedness of isolates of apple proliferation phytoplasma. But these motives did not correspond to the observed symptoms.

Klíčová slova

fytoplazma proliferace jabloně, geny pro 16S-23S rRNA, ribosomální proteiny rpl22-rps3, nitroreductase-like protein, HflB proteasu, ´nested´ PCR, RFLP, sekvencování

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 2. 5. 2016

Zveřejnit od: 2. 5. 2016

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Mgr. Dana Šafářová, Ph.D.

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI

Přírodovědecká fakulta

Bakalářský studijní program / obor:
Biologie / Molekulární a buněčná biologie