Detekce fytoplazmy Candidatus Phytoplasma mali metodou dřevinných indikátorů

Bc. Kamila Blahová

Master's thesis

Procedure of detecting a phytoplasma Candidatus Phytoplasma mali using the woody indicators method

Abstract:

Diplomová práce se zabývala optimalizací postupu detekce fytoplazmy Candidatus Phytoplasma mali pomocí dřevinného indikátoru Golden Delicious ve skleníkových podmínkách jako alternativy testování přítomnosti fytoplazmy biologickým indexingem v podmínkách polních. Ke kontrole přítomnosti fytoplazmy v pokusných rostlinách byla během práce využita molekulární metoda real-time PCR. Pokus byl založen na demonstrační ploše Ústavu šlechtění a množení zahradnických rostlin v areálu Mendelovy univerzity v Brně. Byly porovnány 3 metody přenosu fytoplazmy: metoda podvojného roubování testované odrůdy a indikátoru na semenáč v období vegetačního klidu, metoda letního očkování testované odrůdy na indikátor roubovaný v období vegetačního klidu na semenáč a metoda dvojitého letního očkování indikátoru a testované odrůdy na semenáč. Na dřevinném indikátoru Golden Delicious byly testovány odrůdy Panenské české, Kanadská reneta, Gascoigneho, Ribstonské a Boskoopské od každé odrůdy 10 rostlin. Experiment trval 10 měsíců. Vizuální kontrolou přítomnosti symptomů bylo hodnoceno celkem 150 testovaných rostlin. Během hodnocení testů nebyly ani na jedné testované rostlině monitorovány specifické symptomy fytoplazmové proliferace jabloně. Přítomnost Candidatus Phytoplasma mali byla ověřena metodou real-time PCR na 60 testovaných (indikátorových) rostlinách. Infekce patogenem byla potvrzena ve 12 indikátorových rostlinách. Zjištěné kvantity fytoplazmy v pletivech však dosahovaly velmi nízké hodnoty. Nejvyšší počet infikovaných rostlin vykazovaly testy odrůdy Gascoigneho, založené metodou dvojitého letního očkování indikátoru a testované odrůdy na semenáč. Tato metoda zajistila nejúspěšnější inokulaci indikátoru fytoplazmou. Na základě výsledků získaných během prováděné studie lze tvrdit, že biologické testování přítomnosti fytoplazmy pomocí krátkodobých skleníkových testů není spolehlivé. Zároveň je doporučeno testování pomocí indikátoru Golden Delicious realizovat po dobu minimálně dvou vegetačních období, jak je tomu u polních testů. Vzhledem k tomu, že během časově omezeného období realizace experimentu v této diplomové práci bylo zjištěno, že nedošlo k dostatečnému namnožení fytoplazmy v rostlinách, budou vypovídající výsledky porovnání metod inokulace indikátorových rostlin k dispozici na konci podzimu 2017.

Abstract:

A subject of the diploma thesis was the optimization of a procedure of detecting a phytoplasma Candidatus Phytoplasma mali using woody indicator Golden Delicious in greenhouse conditions as an alternative method to the phytoplasma presence testing by biological indexing in field conditions. To control the presence of phytoplasma in the experimental plants, molecular method of real-time PCR was used. The experiment was set up on the demonstration area of the Department of Breeding and Propagation of Horticultural Plants in the grounds of Mendel University in Brno. Three different ways of transferring of the phytoplasma infection were compared: method of parallel grafting of the tested variety and of the indicator on the seedling in the period of dormancy (method number 1), method of summer budding of the tested variety on indicator grafted on the seedling in the period of dormancy (method number 2), and method of double summer budding of the indicator and of the tested variety on the seedling (method number 3). On a woody indicator Golden Delicious, varieties Virgin Czech, Canadian rennet, Gascoigne, Ribston and Boskoop were tested, 10 plants of each variety. The experiment lasted 10 months. A total of 150 tested plants were assessed by a visual inspection of the symptoms presence. During the monitoring period, none of the tested plants showed typical symptoms of the apple proliferation. Presence of the Candidatus Phytoplasma mali was verified using real-time PCR method in 60 tested (indicator) plants. The infection was confirmed in 12 of the indicator plants. The detected quantities of the phytoplasma in the tissues however reached very low values. The highest number of the infected plants was found in tests of the Gascoigne variety, established by the method of double summer budding of the indicator and of the tested variety on the seedling (method number 3). This method provided the most successful inoculation of the indicator by the phytoplasma. Based on the results obtained during the presented study, it can be declared that biological testing of the phytoplasma presence using short-term greenhouse tests is not reliable. When using testing with the indicator ´Golden Delicious´, it is recommended to realize the experiments for at least two growing seasons, as it is in the field tests. Due to the fact that during the time-limited realization period of the experiment in this study it was found that the phytoplasma was not sufficiently propagated, the final results of the comparison of the indicator plants inoculation methods will be available at the end of autumn of 2017.

Keywords

jabloně, fytoplazma proliferace jabloně, Candidatus Phytoplasma mali, real-time PCR, indikátor, biologické testování

Keywords

biological testing, real-time PCR, Candidatus Phytoplasma mali, apples, indicator, apple proliferation phytoplasma

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 9. 5. 2016

Thesis defence

• Supervisor: Mgr. Radoslav Vlk, Ph.D.

Mendel University in Brno

Faculty of Horticulture

Master programme / field:
Horticultural Engineering / Horticulture