Ecology and control of Dickeya spp. in potato
Czajkowski, R.
Citation
Czajkowski, R. (2011, September 7). Ecology and control of Dickeya spp. in potato. Netherlands Institute of Ecology (NIOO). Retrieved from
https://hdl.handle.net/1887/17810
Version: Corrected Publisher’s Version
License: Licence agreement concerning inclusion of doctoral thesis in the Institutional Repository of the University of Leiden
Downloaded from: https://hdl.handle.net/1887/17810
Note: To cite this publication please use the final published version (if applicable).
Samenvatting
177
SAMENVATTING
De aardappelziekten zwartbenigheid en natrot worden veroorzaakt door bacteriën van het geslacht Pectobacterium en Dickeya. Deze bacterieziekten worden gezien als het belangrijkste probleem in de pootaardappelteelt en veroorzaken wereldwijd grote economische schade aan (poot)aardappelen. Er zijn geen effectieve middelen om zwartbenigheid te bestrijden en er zijn geen resistente aardappelcultivars bekend. Er wordt getracht de ziekten te beheersen door keuring van pootgoed en door hygiënische- en teeltmaatregelen die introductie en verspreiding van deze ziekteverwekkers tegengaan. Hiervoor is, echter, kennis nodig over de ecologie van Dickeya en Pectobacterium soorten.
Sinds 2000 is er in Europa in aardappelpootgoed een toename waargenomen van Dickeya. De schade wordt veroorzaakt door een nieuwe biovar 3 stam die niet kon worden geclassificeerd binnen de zes beschreven Dickeya soorten. Deze soort wordt voorlopig “D.solani“ genoemd en is gevonden in aardappelplanten afkomstig uit Nederland, Finland, Polen, Duitsland, België, Frankrijk, Engeland en Israel.
Het doel van deze studie was: (i) het verkrijgen van inzicht in de verdeling van Dickeya spp. in dochterknollen, (ii) het analyseren van infectieroutes die kunnen leiden tot systemische verspreiding in planten en besmetting van dochterknollen, (iii) het vinden en karakteriseren van geschikte biologische middelen om aardappelpootgoed te vrijwaren van zwartbenigheid veroorzaakt door “D. solani”.
In de studies naar de kolonisatie van aardappel weefsels door biovar 3 Dickeya spp. ("D. solani"), en Serratia plymuthica A30, werd gebruik gemaakt van bacteriestammen die getransformeerd waren met plasmide-gebaseerde genen die coderen voor een rood of groen fluorescerend eiwit (GFP en RFP, respectievelijk) en constitutief tot expressie komen in bacteriële cellen. Naast uitplaattechnieken, werden epifluorescentie stereo-microscopie en confocale laser scanning microscopie gebruikt om de bacteriën te visualiseren in plantenweefsels of grond.
Onderzoek naar de verdeling van “D. solani” en Pectobacterium soorten in aardappelknollen toonde aan dat de pathogenen onregelmatig verdeeld zijn in het knolweefsel. Stolonen bevatten relatief hoge bacteriedichtheden terwijl het periderm relatief lage dichtheden bevatte. Dieper gelegen weefsel werd meestal niet gekoloniseerd.
Onderzoek naar infecties van biovar 3 Dickeya sp. (“D. solani”) vanuit de grond toonde aan dat “ D. solani “in staat was om wortels te infecteren en vandaar
Samenvatting
178
uit systemisch het vaatsysteem van de plant te koloniseren, inclusief dat van de dochterknollen. Wortelinfecties vanuit de grond resulteerden zelfs in ziektesymptomen. Ook infectie van stengels leidde tot systemische verspreiding van de bacterie in de plant. Er vond translocatie van de bacterie in de houtvaten plaats tegen de stroom in tot in de ondergrondse delen van de plant, waardoor uiteindelijk een latente besmetting van de dochterknollen plaatsvond. Inoculatie van aardappelblad met een biovar 3 Dickeya sp. gaf wel degradatie van het bladweefsel te zien en verspreiding van het inoculum naar de bladsteel en hoofdstengel, maar er vond geen verspreiding naar ondergrondse delen plaats.
Voor onderzoek naar de potentie van antagonisten voor bestrijding van Dickeya soorten werden er bacteriën geïsoleerd uit rottend aardappelknolweefsel.
De bacteriën werden getoetst in vitro op antagonisme tegen “D. solani” op basis van de aanmaak van antibiotica of productie van sideroforen. Relatief vaak werden bacteriën geïsoleerd die behoorden tot de groep van opportunistische humaan pathogenen. Deze werden niet voor verder onderzoek gebruikt. Eén stam (Serratia plymuthica A30), die antibiotica tegen “D. solani” produceerde, bleek in kasexperimenten een effectieve bescherming te geven tegen zwartbenigheid, zowel bij vacuüminfiltratie als bij oppervlakkige behandeling van knollen. Behandeling met A30 verminderde de ziekte incidentie tot 0%. S. plymuthica A30 was in staat de plant intern te koloniseren; ook interne infecties met D. solani konden daardoor effectief bestreden worden.
