RAPD marker analysis of polymorphism among Botrytis tulipae isolates obtained from plantations with different plant protection variants

• Autorzy: Piwoni A

Warianty tytułu

PL

Badania metoda RAPD polimorfizmu isolatow Botrytis tulipae uzyskanych z plantacji tulipana o roznych wariantach ochrony chemicznej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A total of 15 isolates of B. tulipae collected from home grown tulips without chemical protection and two commercial tulip plantations were examined by RAPD fingerprint analysis. The first tulip plantation was protected by bulb treatment and foliage spraying with fungicides in the growing period and the second plantation - only by the application of fungicides in the growing period. In the previous study, a set of isolates obtained from a plantation with an extensive use of fungicides dem­onstrated a higher pathogenicity level measured by the inhibition of plant growth, the percentage of bulb and root necrosis in flower pot tests on forced tulips, and by the necrosis size in tests on leaf disks. The relationships between the groups and among isolates were determined by cluster analysis of mean character differences using UPGMA and NJ methods. Similarity index values ranged from 0.872 to 1; on average, the index value was 0.933. A mean similarity of genotypes indicated the highest genotype uniformity of isolates obtained from a plantation with the extensive use of fungicides. 3 groups of clusters, could be observed in the obtained dendrograms. The first cluster contains exclusively genotypes of isolates obtained from a plantation with an extensive use of fungicides, the second one only genotypes of isolates obtained from a plantation protected only by the application of fungicides in the growing period and the third - one genotype of previous group of isolates and four genotypes of isolates obtained from home grown tulips without chemical protection. The most distinct differentiation between the groups of isolates was observed by the amplification using primers G4, H20 and J13. The results of this study revealed genetic similarity between isolates which were obtained from chemically protected plantations and demonstrated a higher degree of pathogenicity in comparison to the isolates which were obtained from unprotected plants and showed a lower degree of pathogenicity.

PL

Celem badań było określenie przy użyciu markerów RAPD, zróżnicowania pomiędzy 15 izolatami B. tulipae należącymi do trzech grup izolatów uzyskanych: z plantacji tulipana, gdzie cebule zaprawiano chemicznie przed sadzeniem, a rośliny opryskiwano fungicydami w okresie wegetacji, z plantacji gdzie rośliny jedynie opryskiwano fungicydami w okresie wegetacji oraz z ogródka przydomowego, gdzie rośliny nie były poddane zabiegom ochrony. W poprzedzających badaniach, grupa izolatów uzyskanych z plantacji intensywnie chronionej fungicydami wykazała podwyższony stopień patogeniczności mierzony zahamowaniem wzrostu roślin, odsetkiem znekrotyzowania bulw i korzeni w testach patogeniczności w warunkach pędzenia oraz wielkością nekroz w testach na krążkach z liści. W przeprowadzonych badaniach, wartość indeksów podobieństwa genetycznego pomiędzy izolatami wahała się od 0,872 do 1, średnio wynosiła 0,933. Średnie podobieństwo genotypów w obrębie grup wskazuje na największe wyrównanie grupy genotypów izolatów uzyskanych z plantacji intensywnie chronionej chemicznie. Na uzyskanych dendrogramach wyróżniono 3 grupy skupień. Pierwsza z nich obejmuje wyłącznie genotypy izolatów uzyskanych z plantacji intensywnie chronionej chemicznie poprzez zaprawianie cebul i opryskiwanie roślin, druga - genotypy izolatów uzyskanych z plantacji jedynie opryskiwanej fungicydami w okresie wegetacji, natomiast w skład trzeciej, wchodzi jeden genotyp izolatu uzyskanego z w/w plantacji oraz cztery genotypy izolatów pochodzących z tulipanów uprawianych w ogródku przydomowym. W przeprowadzonych badaniach zaobserwowano zróżnicowanie genetyczne zarówno pomiędzy badanymi grupami izolatów jak również w obrębie grup. Średnie podobieństwo genotypów w obrębie grup wskazuje na największe wyrównanie genotypów izolatów uzyskanych z plantacji gdzie stosowano zaprawianie cebul oraz opryskiwanie fungicydami w okresie wegetacji i największe zróżnicowanie genotypów izolatów uzyskanych z plantacji opryskiwanej fungicydami w okresie wegetacji. Najbardziej wyraźne zróżnicowanie zaobserwowano pomiędzy grupami izolatów przy amplifikacji starterami G4, H20 oraz J13. Wyniki badań wskazują na genetyczne podobieństwo pomiędzy izolatami uzyskanymi z plantacji chronionych fungicydami, w odróżnieniu od grupy izolatów uzyskanych z roślin nie chronionych chemicznie i wykazujących niższy stopień patogeniczności.

Słowa kluczowe

EN

fungicide; isolate; random amplified polymorphic DNA; protection variant; pathogenicity; plant protection; Botrytis tulipae; plantation; genetic relationship

• Wydawca: -
• Czasopismo: Journal of Plant Protection Research
• Rocznik: 2007
• Tom: 47
• Numer: 2
• Opis fizyczny: p.133-146,fig.,ref.

Twórcy

autor

Piwoni A

• Agricultural University, Leszczynskiego 7, 20-069 Lublin, Poland

Bibliografia

• Alfonso C., Raposo R., Melgarejo P. 2000. Genetic diversity in Botrytis cinerea populations on vegetable crops in greenhouses in south-eastern Spain. PI. Pathol. 49: 243-251.
• Chastagner G.A. 1984. Effect of combined or alternating use of fungicides on resistence and control of fire on tulips. Phytopathology 74, p. 812.
• Chastagner G.A. 1986. Control of fire (Botrytis tulipae) on tulips in Washington with dicarboximide fungicides. Acta Horticul. 177: 453-460.
• Chastagner G.A., Vassey W.E. 1979. Tolerance of Botrytis tulipae to glycophene and vinclozolin. Phytopathology 69, p. 914.
• Fox R.T. 1992. Fungal foes in your garden. Tulip fire. Mycologist 6, p. 86.
• Gullino M.L., Garibaldi A. 1981. Biological properties of dicarboximide - resistant strains of Botrytis cinerea. Pers. Phytopath. Medit. 20:117-122.
• Hsiang T, Chastagner G.A. 1991. Growth and virulence of fungicide - resistant isolates of three species of Botrytis. Can. J. Plant Pathol. 13: 226-231.
• Kozłowska M., Konieczny G. 2003. Zmienność genetyczna patogenów roślinnych, p. 137-141. In: „Biologia Odporności Roślin na Patogeny i Szkodniki" (M. Kozłowska, G. Konieczny, eds.). AR Poznań, 173 pp.
• Kerssies A., Bosker-van Zessen A.I., Wagemakers C.A.M, van Kan J.A.L. 1997. Variation in pathogenicity and DNA polymorphism among Botrytis cinerea isolates sampled inside and outside a glasshouse. Plant Dis. 81: 781-786.
• Lorenz G., Pommer E.H. 1985. Morphological and physiological characteristics of dicarboximide - sensitive and resistant isolates of Botrytis cinerea. Bull. OEPP/EPPO Bull. 15: 353-360.
• Mańka M. 1989. Patogeniczność wybranych gatunków z rodzaju Fusarium dla siewek zbóż. Roczn. AR Poznań, Rozpr. Nauk. 201:14-15.
• Maraite H., Meunier S., Portois A., Meyer J.A. 1980. Emergence in vitro and fitness of strains of Botrytis cinerea resistant to dicarboximide fungicides. Med. Fac. Landbouuw. Rijksuniv. Gent. 42:159-167.
• McDonald B.A. 1997. The population genetics of fungi: tools and techniques. Phytopathology 87: 448-453.
• Milligan B.G. 1992. Plant DNA isolation, p. 59-88. In: "Molecular Analysis of Populations: a Practical Approach" (A.R. Hoelzel, ed.). IRL Press, Oxford, UK, 468 pp.
• Moyano C., Alfonso C., Gallego }., Raposo R., Melgarejo P. 2003. Comaprison of RAPD and AFLP marker analysis as a means to study the genetic structure of Botrytis cinerea populations. Eur. J. PI. Pathol. 109:515-522.
• Nei M., Li W.H. 1979. Mathematical model for studying genetic variation in terms of restriction endonucleases. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 76: 5269-5273.
• Paplomatas E.J., Pappas A.C., Antoniadis D. 2004. A Relationship among Fungicide-resistant Phenotypes of Botrytis cinerea Based on RAPD Analysis. J. Phytopathol. 152: 503-508.
• Piwoni A. 2001. Skuteczność fungicydów w hamowaniu wzrostu grzybni Botrytis tulipae (Lib.) Lind. Prog. Plant Protection/Post. Ochr. Roślin 41: 806-810.
• Piwoni A. 2005. Porównanie patogeniczności izolatow Botrytis tulipae w stosunku do tulipana odmiany 'Apeldoom', w doświadczeniu doniczkowym i teście krążkowym na liściach. Prog. Plant Protection/Post. Ochr. Roślin 45:1000-1003.
• Pommer E.H., Lorenz G. 1987. Dicarboximide fungicides, p. 91-106. In: "Modern Selective Fungicides - Properties, Applications and Mechanisms of Action" (H. Lyr, ed.). Longman Scientific and Technical Lyr New York, 383 pp.
• Rohlf F.J. 2001. NTSYS-pc Numerical Taxonomy and Multivariate Analysis System. Version 5.1. Exeter Publishing Ltd., Setauket, N.Y. (statistic analysis program).
• Staats M., van Baarlen R, van Kann J.A.L. 2005. Molecular phylogeny of the plant pathogenic genus Botrytis and the evolution of host specifity. Mol. Biol. Evol. 22: 333-346.
• Williams J.G.K., Kubelik A.R., Livak K.J., Rafalski J.A., Tingey S.V. 1990. DNA polymorphisms amplified by arbitrary primers are useful as genetic markers. Nucl. Acid. Res. 18: 6531-6535.
• Yourman L.F., Jeffers S.N., Dean R.A. 2000. Genetic analysis of isolates of Botrytis cinerea sensitive and resistant to benzimidazole and dicarboximide fungicides. Phytopathology 90:851-859.