Populus tremula, även kallad Asp
Det övergripande syftet med mitt projekt är att beskriva svampen Venturia tremulaes infektion av Populus tremula (Asp). Vi vill få en helhetsbild av genuttrycket vid infektionen för att kunna hitta infektionsrelaterade trädgener (PR) involverade i de tidiga stadierna av svampinfektion. Genom att beskriva och förstå växtens respons på infektion får vi möjlighet att förbättra våra grödor och minska förluster orsakade av skadeorganismer (Patogener).
Vilda växter och växter i plantage utsätts ständigt för miljöfaktorer, biotiska eller abiotiska, som påverkar deras tillväxt och överlevnad. Patogener är en biotisk faktor som kan ha dramatisk effekt på en mottaglig växt i populationen. Under evolutionen har växterna utvecklat försvarsstrategier för att motstå attack av patogener. Patogenerna å sin sida har utvecklats för att överkomma växtens försvar i sin strävan efter att fortleva, vilket ofta leder till ett smalt urval av värdväxter för varje enskild patogen. Denna kamp resulterar i en komplex och dynamisk interaktion mellan patogen och värdväxt.
Hyperintensiv response - lokal programmerad celldöd
Växtens försvar mot patogener kan vara uppbyggt i förväg eller aktiveras vid patogen attack. Exempel på försvars strategier som är vanligt förekommande bland växter är: -Hypersensitive response (HR) vilken bygger på att växten initierar en programmerad celldöd i celler i närheten av infektionen, detta sker efter igenkännande av patogenen för att förhindra vidare spridning. -Systemic aquired resistance (SAR), ett signalsystem som signalerar till celler i andra delar av växten att en infektion har skett, så de kan initiera lokala försvarsmekanismer. -induktion av antimikrobiella sekundära metaboliter och proteiner.
Asp infekterad av Venturia
Venturia sp (Ascomycota) på svenska kallad Aspskorv orsakar svarta fläckar på blad av Asp och Poppel samt skottvissning. Infektionen sker under sommaren på växande löv och skott, som svartnar och dör kort efter infektion. Angreppen är vanligare på unga plantor men även äldre träd kan drabbas. Svampen övervintrar i blad på marken och döda skott. Infektionen orsakar stora skador som tillväxtförlust och förbuskning speciellt på intensivt odlade Aspplanteringar.
Infärgnings- och mikroskopitekniker
Första målet var att utveckla ett patogen - värd system (Venturia - Asp) som lätt kunde studeras. I det system vi fått fram kan infektions förloppet enkelt följas med olika infärgningstekniker samt mikroskopiska metoder.
Från de 0 Asp EST (Expressed Sequence Tag) som fanns i Populus databasen vid tillfället (, Populus db>> http://ultra.fysbot.umu.se/ ), sammanställdes ett unigen set på 9 genrepresentanter, detta set trycktes på DNA microarrayer. För att få en helhetsbild av genyttrycket under infektionsförloppet togs en grov tids serie, dvs. efter 2, 4, 9 och 15 dagar efter inokulering, dessa bladprover analyserades med DNA microarray. De första utvärderingarna av microarraydata ger ett förhöjt uttryck av patogenes relaterade gener vilket var väntat.
Subtraktiv hybridisering, beskrivning
För att isolera infektionsspecifika gener konstruerades ett subtraktivt cDNA bibliotek berikat på kloner uttryckta vid infektion. De isolerade fullängdsklonerna kommer att introduceras i Populus databasen och sedermera på DNA-microarrayen. Detta kommer att ge mer specifika analyser av infektionsförloppet. Genom att utföra mer detaljerade DNA microarrayförsök med prover tagna från de tidiga stadierna av infektionen får vi en inblick i vilken som är växtens första respons på infektion.
Vi förväntar oss att hitta gener som har betydelse för trädets försvar mot Venturia infektion och därmed även mot andra patogener förekommande i skog. Vi vill kunna beskriva mekanismen för hur träd försvarar sig mot infektion. För att i förlängningen kunna hitta sätt att minska skadorna på skogen orsakade av patogener.
|
