Stanovení složení mikrobiálních společenstev osídlujících brambory ve vztahu k jejich živinovém obsahu.

Bc. Tereza Suchanová

Master's thesis

Assessment of microbial communities in relationship to nutrient content in potato periderm.

Abstract:

Diplomová práce je zaměřena na složení mikrobiálního společenstva a výskyt aktinobakteriální obecné strupovitosti v souvislosti s obsahem živin v hlízách i listech brambor. Cílem studie založené na nádobovém experimentu bylo zjistit závažnost onemocnění vůči danému onemocnění po přídavcích fosforu, rašeliny a železa do půdy u třech odrůd, které se liší náchylností. Souvislost mezi náchylností odrůd a vlivem živin byla dále hodnocena pomocí složení bakteriálního společenstva osidlujícího brambory. Složení bakteriálního společenstva bylo stanoveno sekvenováním PCR produktu získaného amplifikaci genu pro 16S rRNA z extrahované DNA z bramborového peridermu. Byla použita metoda Illumina Mi-seq. Knihovna vzniklých a upravených sekvencí se sestavila do operačních taxonomických jednotek (OTU) a vytvořily se fylogenetické klastry, které byly řazeny do taxonomických skupin na základně porovnávání s databázovou knihovnou sekvencí. Rozdílnost jednotlivých bakteriálních společenstev byla podpořena statistickou metodou LEfSe. Nejefektivnější potlačení obecné strupovitosti bylo zaznamenáno u hlíz odrůdy Agria. U této odrůdy byla oproti kontrolní půdě obecná strupovitost signifikantně nižší u půdy ošetřené železem a fosforem. Zároveň byl periderm hlíz této odrůdy bohatý na železo a dusík, ale chudší na fosfor. Odrůda David měla podobné výsledky, ale nebyl zaznamenán žádný statisticky významný rozdíl mezi jednotlivými ošetřeními. U odrůdy Adéla byla prokázána její přirozená rezistence vůči onemocnění. Bylo však dokázáno, že jednotlivá ošetření dokáží snížit závažnost onemocnění na úroveň podobnou supresivní půdě.

Abstract:

The diploma thesis is focused on the composition of the microbial community and the severityof potatocommon scab in connection with the content of nutrients in tubers and leaves of potato plants. The aim of the study, based on a container experiment, was to determine the severity of the disease in three cultivars differing in susceptibility to the disease after the addition of phosphorus, peat and iron to the soil. Relationship between the susceptibility of cultivars and the effect of nutrients was further evaluated using the composition of the bacterial community inhabiting the potato periderm. The composition of the bacterial community was determined by Illumina Mi-seq sequencingof PCR amplicons of the 16S rRNA genes from the extracted DNA from the potato periderm. The library of cured sequences was compiled into operational taxonomic units (OTU) and phylogenetic trees, which were classified to taxonomic groups on the basis of comparison with the database sequence library. The diversity of individual bacterial communities was supported by the statistical method LEfSe. The most effective suppression of common scab was recorded in Agria tubers. In this cultivar, the common scab was significantly lower on the periderm from conductive soil treated with iron and phosphorus compared to the control. At the same time, the periderm of tubers of this cultivar was rich in iron and nitrogen, but poor in phosphorus. Cultivar David had similar results, but no statistically significant difference was noted between treatments. Cultivar Adéla has been shown to have natural resistance to the disease. However in general, it was demonstrated that the individual treatments can reduce the severity of the disease to a level similar to suppressive soil.

Keywords

Živinové složení, Železo, Endofytní společenstvo, Obecná strupovitost

Keywords

Common scab, Nutrient composition, Iron, Endophytic community

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 14. 4. 2022

Thesis defence

• Supervisor: doc. RNDr. Markéta Marečková, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme:
Food and Nutrition