Download - floarea soarelui
-
UNIVERSITATEA DE STAT DIN MOLDOVA
FACULTATEA BIOLOGIE I PEDOLOGIE
Cu titlu de manuscris
C.Z.U.:581.8:575.:633.854.78:582.952.6
ROTARENCO VICTORIA
ASPECTE MORFO-FIZIOLOGICE I GENETICE DE
INTERACIUNE GAZD-PARAZIT
(HELIANTHUS ANNUUS L. - OROBANCHE CUMANA WALLR.)
03.00.12. FIZIOLOGIE VEGETAL
Autoreferatul tezei de doctor n biologie
CHIINU, 2010
-
2
Teza a fost elaborat n laboratorul Securitate Biologic, catedra Biologie Vegetal,
Universitatea de Stat din Moldova i laboratorul Genomica, Centrul de Cercetare Biologie
Molecular, Universitatea Academiei de tiine a Moldovei.
Conductor tiinific:
Duca Maria, dr. hab. biol., prof. univ., m. cor. al AM
Refereni oficiali:
Dascaliuc Alexandru, dr. hab. n biol., prof. univ., Institutul de Genetic i Fiziologie a
Plantelor, AM
Dru Ala, dr. n biol., conf. univ., Universitatea Agrar de Stat din Moldova
Componena consiliului tiinific specializat:
icanu Gheorghe preedinte, dr. hab. biol., prof. univ., academician
tefr Anastasia secretar tiinific, dr. hab. biol., prof. cercet.
Balaur Nicolae dr. hab. biol., prof. univ., m. cor. al AM
Derendovskaia Antonina dr. hab. agr., prof. univ.
Chirilov Alexandru dr. biol.
Susinerea va avea loc la _30_ __septembrie_ 2010, ora 1000
n edina Consiliului tiinific
specializat DH 10.03.00.12 05, din cadrul Institutului de Genetic i Fiziologie a Plantelor, al
Academiei de tiine a Moldovei, adresa: MD-2002, str. Pdurii 20, Chiinu, tel.: (373 22)
77 04 47, fax: (373 22) 55 61 80
Teza de doctor i autoreferatul pot fi consultate la biblioteca Institutului de Genetic i Fiziologie
a Plantelor i la pagina web a C.N.A.A. (www.cnaa.md).
Autoreferatul a fost expediat la 20 august 2010.
Secretar tiinific al Consiliului tiinific specializat,
tefr Anastasia, dr. hab. biol., prof. cercet. __________
( Rotarenco Victoria, 2010)
Conductor tiinific,
Duca Maria, m. cor. al AM, dr. hab. biol., prof. univ.
Autor
Rotarenco Victoria
http://www.cnaa.md/
-
3
REPERELE CONCEPTUALE ALE CERCETRII
Actualitatea temei. Problema rezistenei i receptivitii plantelor la boli, n complexul
aspectelor sale, rmne a fi o prerogativ important n cercetrile biologice. Interaciunea dintre
agentul patogen i gazd este ntr-o strns dependen de particularitile fiziologice ale
parazitului (afinitate, agresivitate i virulen), de caracteristicile plantei gazd (rezisten
nespecific, specific i indus), precum i de aciunea factorilor de mediu [8, 12].
Cunoaterea mecanismelor morfo-fiziologice i moleculare de aciune i reaciune pe
parcursul stabilirii raporturilor parazitare va permite amelioratorilor valorificarea eficient a
potenialului genetic cu rezisten sporit n crearea noilor soiuri i hibrizi de culturi agricole.
Descrierea situaiei n domeniu i identificarea problemelor de cercetare. Floarea-
soarelui este una dintre principalele plante oleaginoase cultivate n Republica Moldova, cu un
spectru larg de utilizare n sectorul alimentar i industrial, contribuind astfel la soluionarea mai
multor probleme de valoare economic [3, 4]. n legtur cu frecventele aciunii nefavorabile ale
factorilor de mediu recolta culturilor agricole, inclusiv cea a florii-soarelui, este compromis sub
aspect cantitativ, dar i calitativ. n contextul vizat, cercetrile cu privire la rezisten florii-
soarelui la lupoaie (Orobanche cumana Wallr.) reprezint un obiectiv de actualitate. Aciunea
acestui agent patogen s-a extins n special n zonele centrale i de Sud-Est ale Republicii
Moldova [3]. Atacul florii-soarelui de lupoaie este deseori devastator, determinnd scderi
semnificative ale produciei i calitii uleiului. Astfel, n Europa de Est i de Sud au fost
nregistrate pierderi economice de 50-90% [10, 28]. De aceea, n ultimele decenii au luat o
amploare deosebit cercetrile privind interaciunea gazd-parazit i elaborarea metodelor de
combatere a lupoaiei.
Elucidarea mecanismelor moleculare ce determin relaiile existente dintre planta-gazd i
parazit ar contribui la facilitarea procesului de selecie a formelor rezistente, ceea ce reprezint la
moment una dintre preocuprile de baz ale cercettorilor din domeniul ameliorrii florii-
soarelui.
Scopul prezentei lucrrii const n evidenierea unor particulariti morfo-fiziologice i
genetice ce determin relaia gazd - parazit n baza sistemului model Helianthus annuus L.
Orobanche cumana Wallr.
Obiectivele de cercetare:
evaluarea gradului de atac al genotipurilor de H. annuus n condiiile infectrii artificiale cu
O. cumana.;
studiul nivelului de rezisten fenotipic a diferitor genotipuri de floarea-soarelui expuse
aciunii parazitului;
-
4
identificarea i analiza molecular a genei Or5 la 53 genotipuri homo- i heterozigote de
H. annuus;
evidenierea unor secvene nucleotidice i proteice implicate n reacia de rspuns la aciunea
fitoparazitului O. cumana.
Metodologia cercetrii tiinifice. Asigurarea metodologiei cercetrilor tiinifice s-a
realizat n baza concepiilor i principiilor expuse n lucrrile: Laemmli U. (1970), Mullis K.
(1983), .. (1985), Doyle J. (1990), Duca M. (2001), Reva V. (2001). n studiu, de
asemenea, au fost utilizate metode bioinformatice cu investigarea bazelor de date ale portalului
NCBI i ExPASy i utilizarea programelor BLAST, Clustal W i Compute pI/Mw.
Noutatea i originalitatea tiinific. S-au efectuat cercetri complexe - morfologice,
fiziologice, biochimice i genetico-moleculare asupra diferitor genotipuri de floarea-soarelui
cultivate n Republica Moldova la aciunea fitoparazitului O. cumana. Analiza comparat a
screening-ului molecular i morfologic a permis s constatm, c populaia de lupoaie utilizat n
cercetare reprezint o ras mai virulent dect rasa E. S-a identificat i analizat secvena genic
amplificat - markerul RTS05, regiune asociat cu gena rezistenei (Or5) la rasa E, fiind
constatat un nivel de omologie de 86% cu gena care codific precursorul proteinei-inhibitor al
poligalacturonazei, astfel fiind adus o nou contribuie n elucidarea mecanismului de rezisten
a florii-soarelui la rasa E de lupoaie.
Semnificaia teoretic. Rezultatele obinute referitor la afinitatea, agresivitatea i virulena
fitoparazitului, precum i la rezistena specific i nespecific a florii-soarelui, contribuie cu noi
informaii n explicarea mecanismului de interaciune gazd-parazit la nivel pre-haustorial i
post-haustorial.
Valoarea aplicativ a lucrrii. S-a constatat c, zece genotipuri de floarea-soarelui (FS9,
FS12, FS17, FS21, FS26, FS27, ASC1, Alcazar F1, Favorit F1, Turbo F1) din cele 53 analizate au
manifestat rezisten la atacul parazitului, cinci au prezentat toleran (FS4, FS8, FS11, ASC2,
Xenia ), iar treizeci i opt au fost susceptibile (FS1, FS2, FS3, FS5, FS6, FS7, FS10, FS13,
FS14, FS15, FS16, FS18, FS19, FS20, FS22, FS23, FS24, FS25, ASC3, ASC4, ASC5, ASC6,
ASC7, ASC8, ASC9, ASC10, ASC11, Olea F1, Oxana F1, Performer F1, Drofa , Drofa ,
Drofa F1, Valentino , Valentino , Valentino F1, Xenia , Xenia F1). Temperaturile ridicate
din sol (21C - 30C comparativ cu 8C - 17C) i atmosfer (23C - 31C comparativ cu 10C -
18C) sporesc gradul de infectare cu 8 - 30%.
Rezultatele tiinifice principale naintate spre susinere.
Analiza PCR-SCAR demonstreaz prezena genei Or5 la 47 dintre cele 53 genotipuri
analizate;
-
5
Izolarea i secvenierea fragmentului de 650 pb, asociat cu prezena genei Or5, manifest o
similaritate de 86% cu gena care codific precursorul proteinei-inhibitor al
poligalacturonazei;
Screening-ul morfologic i molecular demonstreaz o reacie diferit la nivelul sistemului
radicular afectat de ctre lupoaia colectat din sudul Republicii Moldova, date care relev c
populaia de O. cumana utilizat n cercetare este mai agresiv dect rasa E;
Utilizarea programelor bioinformatice a permis identificarea unor secvene nucleotidice i
proteine (D-fosfolipaza, glucan sintaza; metionin sintaza; glutation S-transferaza; quinon
oxidoreductaza; calcon sintaza i defensina HaDEF1) potenial implicate n reacia
nespecific de rspuns la aciunea fitoparazitului;
Spectrele SDS-PAGE la nivelul sistemului radicular i foliar se caracterizeaz prin
biosinteza timpurie (68,5; 70,3 i 111,0 kDa) i intensificarea expresiei (11,3; 12,0; 16,5;
21,0; 33,8 i 35,5 kDa) unor polipeptide pe fondal de infecie.
Implementarea rezultatelor tiinifice. Lucrarea n ansamblul ei constituie un suport de
referin n ameliorarea i cultivarea genotipurilor respective. De asemenea, reprezint un
material tiinifico - didactic n predarea cursurilor de Fiziologie vegetal, Genetic,
Ecofiziologie i Adaptabilitatea plantelor.
Aprobarea rezultatelor tiinifice. Rezultatele investigaiilor au fost prezentate i
discutate la: Conferina tiinific Internaional nvmntul superior i cercetarea piloni ai
societii bazate pe cunoatere (Chiinu, USM, 28 septembrie 2006); Conferina Internaional
a Tinerilor Cercettori dedicat aniversrii a 60 ani ai AM (Chiinu, 15 noiembrie, 2006);
Conferina Internaional a Tinerilor Cercettori, ediia VI (Chiinu, 6 - 7 noiembrie, 2008).
Cercetrile au fost realizate n cadrul proiectului instituional 06.407.026 F (AM,
Republica Moldova) i dou proiecte internaionale BPP-04-06 (CRDF/MRDA, SUA) i MERL-
1300 (CRDF/MRDA, SUA)
Publicaii la tema tezei. Rezultatele investigaiilor sunt reflectate n 12 lucrri tiinifice
(inclusiv 3 fr coautori), 5 articole n reviste recenzate, 4 n culegeri naionale i 3 n materiale
ale comunicrilor tiinifice.
Volumul i structura tezei. Rezultatele cercetrilor efectuate sunt expuse n cinci capitole
ale tezei cu volumul total de 128 pagini dactilografiate. Lucrarea conine 336 titluri bibliografice,
20 tabele, 41 figuri.
Cuvintele-cheie: Helianthus annuus L., Orobanche cumana Wallr., gazd-parazit,
rezisten, markeri moleculari.
-
6
CONINUTUL TEZEI
1. ASPECTE PRIVIND INTERACIUNEA GAZD-PARAZIT HELIANTHUS ANNUUS L. - OROBANCHE CUMANA WALLR.
Compartimentul conine analiza detaliat a surselor bibliografice referitor la
particularitile morfo-fiziologice i genetice de aciune a parazitului O. cumana, metodele de
combatere a lupoaiei; tipurile de rezisten i mecanismele reaciei de rspuns a plantelor la
aciunea agentului patogen; genele de rezisten la plante, etc. Datele relatate n tez
argumenteaz actualitatea studiului interaciunii gazd-parazit pe exemplul florii-soarelui i
lupoaiei.
2. OBIECTUL I METODELE DE CERCETARE
Material de studiu. n calitate de obiect de cercetare au servit 53 genotipuri de floarea-
soarelui, inclusiv trei hibrizi i liniile parentale ale acestora (Drofa, Valentino i Xenia), 11 linii
cu androsterilitate citoplasmatic (ASC1 - ASC11), ase hibrizi F1 (Olea, Oxana, Performer,
Alcazar, Favorit, Turbo,) i 27 genotipuri de perspectiv (FS1 - FS27), oferite de dr. hab.
T. Rotaru, Centrul de Cercetri tiinifice AMG-Magroselect SRL, or. Soroca.
Condiii de cultivare. Plantele de floarea-soarelui au fost cultivate n vase de vegetaie cu
capacitatea de 0,2; 1,0 i 10,0 kg, n care s-a introdus mixtura de sol (nisip : turb, v/v) uniform
infectat cu semine de lupoaie (30 - 40 mg semine la 200 g amestec) [7]. Precondiionarea
seminelor de lupoaie s-a realizat timp de 7 zile, dup care au fost plantate seminele de floarea-
soarelui, germinate preventiv n cutii Petri, timp de 2 zile. Dup 14 - 15 zile, plantulele au fost
transferate n vase cu un volum de 1,0 kg, care au fost expuse n camera de cultivare, la dou
regimuri de temperatur: I - 15C / 13C (temperatura medie atmosferic/sol); II - 28C / 25C.
Cultivarea n vase de vegetaie cu capacitatea de 10 kg a fost realizat fr precondiionare.
Tempretaura medie atmosferic n lunile aprilie iulie, 2009 a constituit 16,5; 20,5; 26,5 i
28,7 C respectiv [38].
Metode de cercetare. n scopul realizrii sarcinilor propuse s-au utilizat metode de analiz
a indicilor morfo-fiziologici [1], izolarea proteinelor sumare [2], electroforeza proteinelor n
prezena SDS [22], analiza proteinelor prin tehnologia Protein LabChip n conformitate cu
protocolul propus de productor [26], izolarea ADN-ului [14], identificarea prezenei genei Or5
prin analiza PCR - SCAR [27]. Studiul bioinformatic al secvenelor de gene s-a realizat cu
utilizarea programelor BLAST, Clustal W [35, 36], Compute pI/Mw [37]. Prelucrarea statistic
s-a efectuat n baza urmtorilor parametrilor statistici: X media aritmetic; deviaia
standard; V coeficient de variaie (%); mx eroarea mediei; Smx % eroarea total [6].
-
7
3. EVALUAREA FENOTIPIC A PROCESULUI DE INFECTARE CU O. CUMANA LA
DIFERITE GENOTIPURI DE FLOAREA-SOARELUI
Procesele morfo-fiziologice depind, n mare msur de reacia de rspuns a plantei la
condiiile nefavorabile ale mediului i de capacitatea de adaptare la factorii de stres. Aspectul
fenotipic al plantelor de floarea-soarelui infectate cu O. cumana reprezint ultima verig n lanul
de rspuns al plantei-gazd la aciunea patogenului i este relevant n evaluarea gradului de atac
i manifestarea rezistenei. Aciunea O. cumana este condiionat de afinitatea, agresivitatea
i virulena agentului patogen.
3.1. Dinamica dezvoltrii fitoparazitului
Rezultatele cercetrilor efectuate demonstreaz un nivel nalt de afinitate a lupoaiei
fa de planta-gazd, precum i tolerana florii-soarelui fa de agentul respectiv. Astfel,
analiza dezvoltrii ontogenetice gazd parazit, realizat n decursul a asezeci zile, precum i
studiul minuios al sistemului radicular la finalul experienei a permis evidenierea mai multor
stadii de dezvoltare a O. cumana: ataamente, tuberculi, tuberculi cu rdcini adventive, lstari
subterani i aerieni (fig. 3.1.).
Dup germinarea seminelor de lupoaie n experiene model cu exsudate radiculare
de floarea-soarelui, se formeaz un filament subire - apresorium (fig. 3.1., A), a crui
extremitate radical ader la rdcina plantei-gazd formnd ataamentele (fig. 3.1., B).
Primele ataamente au fost constatate dup 15 zile de cultivare la liniile parentale ale hibrizilor
Xenia i Valentino (cele mai multe, atestndu-se la linia matern Valentino), lipsind la
Fig. 3.1. Dezvoltarea O. cumana pe rdcinile de H. annuus: A germinarea seminei, B ataarea, C, D tuberculi, E tuberculi cu rdcini adventive i lstari
subterani, F lstari aerieni, C, G, H tuberculi necrotizai.
A
B
F
E
D
C
A B C
F E
D
G H
-
8
genotipurile heterozigote. Ataamentele se dezvolt i se ngroa, lund forma unui bulb -
tuberculi (fig. 3.1., C, D). Din tuberculi, n interiorul plantei-gazd cresc celule haustoriale n
form de hife, care strbat zona cortical ptrunznd n fasciculele vasculare ale plantei-gazd,
iar la exterior se dezvolt rdcini adventive i muguri (fig. 3.1., E), care se alungesc i
strbat solul ieind la suprafa, formnd tulpina florifer a parazitului (fig. 3.1., F) .
Tuberculii, inclusiv cei cu rdcini adventive au aprut iniial dup 30 zile de cultivare,
fiind constatai n numr maxim la hibridul Xenia i linia patern a hibridului Valentino.
ncepnd cu perioada de 40 zile pe radcinile genotipurilor cercetate au fost observai lstari
subterani, care prevalau la formele parentale a hibridului Valentino ( - 5,2; - 5,6 lstari
subterani/plant). Primii lstari aerieni s-au atestat la suprafaa solului la genotipul Valentino
dup 48 zile i dup 50 zile la hibridul Xenia i forma matern a acestuia.
Analiza sistemului radicular la floarea-soarelui n dinamic a relevat c genotipul patern
Xenia se caracterizeaz printr-o majorare numeric lent a lupoaiei pe parcursul ntregii perioade
de studiu. La linia matern procesul de infectare a fost mai accelerat, atestndu-se n decursul
celor 60 zile de examinare a organului subteran de la 0,17 - 15,00 ataamente/plant.
Cel mai afectat s-a dovedit a fi genotipul heterozigot Xenia, la care creterea fitoparazitului
a fost foarte rapid, numrul maxim de ataamente (23,5 ataamente/plant) fiind nregistrat
dup 40 zile de cultivare pe fon de infecie artificial. O situaie similar, a fost stabilit i n
cazul estimrii hibridului Valentino i a formelor parentale ale acestuia, unde numrul de
ataamente atinge valorile maxime (43,7 ataamente/plant) dup 50 zile.
Totodat, n dinamica dezvoltrii genotipurilor analizate, cu excepia Xenia , s-a constatat
diminuarea numeric a paraziilor pe sistemul radicular la 60 zile postinfecie, care poate fi
determinat de apariia ataamentelor de culoare brun-roietic tuberculi necrotizai (fig. 3.1.
G, H). Necrozele au fost depistate la genotipurile heterozigote (0,6 - 0,63 necroze/plant) i la
una din formele parentale a acestor hibrizi (Xenia - 0,2 necroze/plant i Valentino - 0,7
necroze/plant). Acestea reprezint o consecin a reprogramrii metabolismului n celulele
nconjurate de infecie pentru a stopa rspndirea patogenului, care duce la moartea celular
programat (rspunsul imun hipersensibil - hypersensitive response HR), date relevate i de ali
cercettori, ca reacie de rspuns a plantei-gazd la invazia parazitului [16, 21].
Pornind de la rezultatele obinute putem afirma c n perioada 15 - 60 zile din momentul
cultivrii florii-soarelui au fost atestate cele cinci faze de dezvoltare a parazitului cu nregistrarea
numrului maxim de ataamente la genotipul matern Valentino i minim la genotipul patern
Xenia.
-
9
3.2. Identificarea agresivitii lupoaiei la diferite genotipuri de Helianthus annuus L.
Frecvena bolii este determinat de agresivitatea lupoaiei capacitatea parazitului de
a infecta i nvinge rezistena gazdei, absorbind substanele nutritive care, ulterior, vor fi
utilizate pentru dezvoltarea i reproducerea proprie.
Analiza celor 53 de genotipuri, incluse n cercetare dup 42 zile de cultivare pe fond de
infecie artificial a scos n eviden o reacie diferit a acestora la atacul O. cumana.
Astfel, n cadrul genotipurilor de perspectiv (FS1 FS27) cea mai mare frecven de atac
(100%) s-a nregistrat la genotipurile FS14 i FS22, iar genotipurile FS9, FS12, FS17, FS21,
FS26, FS27 s-au dovedit a fi rezistente la patogen (fig. 3.2.).
La genotipurile cu androsterilitate citoplasmatic (ASC), liniile ASC3, ASC4, ASC8 i
ASC11 s-a atestat o frecven maxim a atacului, astfel nct, toate plantele cercetate au fost
infectate, avnd 6 - 10 parazii per plant, iar la unele genotipuri mai mult de 15 ataamente.
Linia ASC1 a manifestat rezisten demonstrat de lipsa ataamentelor.
Analiza sistemului radicular a formelor homo- i heterozigote a demonstrat c genotipul
matern Valentino s-a caracterizat printr-o frecven a atacului de 100%, iar hibridul Valentino a
nregistrat un numr maxim de O. cumana per plant (fig. 3.3.). Hibrizii Alcazar, Favorit i
Turbo au manifestat un grad de atac nul, confirmnd datele existente n literatura de specialitate
referitor la rezistena genotipurilor menionate [5, 28].
Fig. 3.2. Frecvena atacului la diferite genotipuri de floarea-soarelui dup ase sptmni de la cultivarea
n condiiile infectrii artificiale
1-27 genotipuri FS, 28-38 linii ASC, 39 Turbo F1, 40 Alcazar F1, 41 Favorit F1, 42 Olea F1,
43 Oxana F1, 44 Performer F1, 45 Drofa , 46 Drofa , 47 Drofa F1, 48 Valentino ,
49 Valentino , 50 Valentino F1, 51 Xenia , 52 Xenia , 53 Xenia F1
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
FS1
FS 2
FS 3
FS 4
FS 5
FS 6
FS 7
FS 8
FS 9
FS 1
0FS
11
FS 1
2FS
13
FS 1
4FS
15
FS 1
6FS
17
FS 1
8FS
19
FS 2
0FS
21
FS 2
2FS
23
FS 2
4FS
25
FS 2
6FS
27
ASC
1A
SC2
ASC
3A
SC4
ASC
5A
SC6
ASC
7A
SC8
ASC
9A
SC10
ASC
11
Tur
bo F
1A
lcaz
ar F
1Fa
vori
t F1
Ole
a F1
Oxa
na F
1Pe
rfor
mer
F1
Dro
fa
Dro
fa
Dro
fa F
1V
alen
tino
V
alen
tino
Val
enti
no F
1X
enia
X
enia
X
enia
F1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 2930 31 32 33
34 35 3637 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 5253
o
Fre
cven
a a
tacu
lui,
%
-
10
Generaliznd rezultatele screening-ului efectuat am constatat c n baza determinrii
frecvenei atacului cele 53 genotipuri de floarea-soarelui pot fi clasificate n patru grupe (fig.
3.4.): rezistente genotipuri cu frecvena atacului de pn la 5%, care fie posed o imunitate
absolut (n cazul n care nu se relev prezena parazitului pe parcursul creterii i dezvoltrii
acestuia) sau o imunitate relativ (se constat ataarea seminelor de lupoaie i formarea
tuberculilor ntr-un numr mic care n majoritatea cazurilor se necrotizeaz i pier n primele zile
de dezvoltare);
tolerante genotipuri cu frecvena atacului de 5 - 20%, plantele posed o imunitate
condiionat, atestndu-se germinarea, ataarea i dezvoltarea fitopatogenului, dar care nu
afecteaz drastic dezvoltarea i creterea plantei-gazd;
sensibile genotipuri cu frecvena atacului de 20 - 50% i foarte sensibile - peste 50%,
sunt lipsite complet de imunitate, fiind sever afectate, iar la un atac puternic pier.
Astfel, rezultatul evalurii demonstreaz c dintre cele 53 genotipuri investigate, zece au
manifestat rezisten (FS9, FS12, FS17, FS21, FS26, FS27, ASC1, Alcazar F1, Favorit F1, Turbo
F1), 5 au fost tolerante (FS4, FS8, FS11, ASC2, Xenia ), un genotip sensibil (FS10) i 37 -
foarte sensibile la atacul O. cumana.
3.3. Virulena fitoparazitului n sistemul Helianthus annuus L. - Orobanche cumana Wallr.
Lupoaia demonstreaz un nivel de virulen diferit, care se manifest asupra
intensitii bolii, determinnd tulburri de diferite grade ce ajung uneori pn la distrugerea
total a unor organe sau chiar a plantei n ntregime.
Intensitatea atacului la genotipurile de floarea-soarelui utilizate n studiu a variat n limitele
de 0 - 13,3 ataamente per plant i depinde de genotipul plantei (fig. 3.5.).
Fig. 3.4. Repartizarea celor 53
genotipuri de floarea-soarelui n patru
grupuri dup rezisten fa de
O. cumana (rasa E)
Fig. 3.3. Dezvoltarea fitoparazitului pe rdcinile
hibrizilor Xenia (A) i Valentino (B)
dup 42 zile din momentul cultivrii
-
11
Valorile cele mai mari ale intensitii atacului s-au atestat n special la genotipurile de
perspectiv (FS), comparativ cu liniile androsterile (ASC) i unele forme homo- (, ) i
heterozigote (F1).
Aciunea lupoaiei asupra gazdei poate fi foarte diferit: de la lezarea non-vizibil a
esuturilor vegetale pn la moartea plantei. ns, n general, efectele sesizabile ale intensitii
atacului la genotipurile studiate s-a manifestat prin ofilirea plantelor, nglbenirea frunzelor,
reducerea n dimensiune a organelor subterane i aeriene.
O. cumana este un rizoparazit care se ataeaz i se dezvolt nemijlocit la nivelul
sistemului radicular, afectnd dezvoltarea acestuia. Creterea i dezvoltarea parazitului a
determinat diminuarea lungimii rdcinii la majoritatea genotipurilor cercetate. Cele mai afectate
s-au dovedit a fi genotipurile FS25 i ASC9, unde s-a constatat o diferen de 67,9% fa de
martor (fig. 3.6., A). Diminuarea sistemului radicular s-a observat i la genotipurile rezistente
(37,4 - 53,0%) cu excepia genotipului FS21, la care s-a atestat o sporire a sistemului radicular cu
11,8%.
Influena lupoaiei a fost relevat i la nivelul nlimii plantelor de floarea-soarelui. Astfel,
dintre genotipurile studiate, 47 au nregistrat valori mai mici ale parametrului studiat. Stagnarea
maxim a fost atestat la genotipurile foarte sensibile FS6 (33,8%) i Drofa (36,1%). La
genotipurile tolerante indicele studiat a diminuat cu 15,5 - 23,5% (fig. 3.6., B.), cu exepia FS4 i
FS8 la care s-a observat o uoar stimulare a creterii n nlime (4,4%), acest fapt fiind
constatat i la unele genotipuri rezistente (FS4, FS17, FS21 i FS26) unde valorile obinute au
depit martorul cu 4,2 - 42,5% (fig. 3.6., C).
Fig. 3.5. Intensitatea atacului la diferite genotipuri de floarea-soarelui dup ase sptmni de la cultivarea
n condiiile infectrii artificiale.
1-27 genotipuri FS, 28-38 linii ASC, 39 Turbo F1, 40 Alcazar F1, 41 Favorit F1, 42 Olea F1,
43 Oxana F1, 44 Performer F1, 45 Drofa , 46 Drofa , 47 Drofa F1, 48 Valentino ,
49 Valentino , 50 Valentino F1, 51 Xenia , 52 Xenia , 53 Xenia F1
Nr.
de
ata
amen
te p
er p
lant
0
2
4
6
8
10
12
14
FS1
FS 2
FS 3
FS 4
FS 5
FS 6
FS 7
FS 8
FS 9
FS 1
0FS
11
FS 1
2FS
13
FS 1
4FS
15
FS 1
6FS
17
FS 1
8FS
19
FS 2
0FS
21
FS 2
2FS
23
FS 2
4FS
25
FS 2
6FS
27
ASC
1A
SC 2
ASC
3A
SC 4
ASC
5A
SC 6
ASC
7A
SC 8
ASC
9A
SC 1
0A
SC 1
1
Turb
o F1
Alc
azar
F1
Favo
rit F
1O
lea
F1O
xana
F1
Perf
orm
er
Dro
fa
Dro
fa
Dro
fa F
1V
alen
tino
V
alen
tino
Val
entin
o F1
Xen
ia
Xen
ia
Xen
ia F
1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34
35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53
-
12
Generaliznd rezultatele obinute, putem constata c fitoparazitul a manifestat o aciune
negativ asupra genotipurilor sensibile de H. annuus, iar afectarea celor rezistente, probabil se
datoreaz faptului c planta-gazd include unele mecanisme de rezisten pre-haustoriale i post-
haustoriale, avnd ca consecin diminuarea creterii i dezvoltrii plantelor de floarea-soarelui.
3.4. Analiza interrelaiilor gazd parazit temperatur la unele genotipuri de
Helianthus annuus L.
Starea de boal este considerat ca rezultat al raportului: plant-gazd agent patogen
mediu. Temperatura reprezint indicele cheie, care influeneaz interaciunea gazd-parazit la
floarea-soarelui [29]. Temperaturile ridicate stimuleaz germinarea seminelor de O. cumana i
respectiv contribuie la creterea nivelului de infectare, ns creterea temperaturii determin
declanarea mecanismelor de rezisten a plantei-gazd ntr-o corelaie polinom, cauznd
degradarea i moartea parazitului [15], date care ne-au determinat s modelm i s analizm
dezvoltarea patosistemului n dou regimuri de temperaturi:
experiena I a fost realizat la temperatura medie (Tm) a aerului de 15C, care a variat
ntre 10-18C i Tm a solului de 13C, cu o variaie de 8-17C;
experiena II s-a efectuat la Tm a aerului de 28C, variind de la 23-31C i Tm a solului
de 25C, variind ntre 21-30C.
Dezvoltarea ontogenetic a florii-soarelui i a parazitului a fost influenat semnificativ de
cele dou regimuri de temperatur (fig. 3.7.). Temperaturile joase, au determinat att ntrzierea
germinrii i rsririi genotipurilor de floarea-soarelui studiate, ct i apariia primei perechi de
frunze adevrate. Plantele crescute n condiiile variantei I au atins faza de 4 - 5 frunzulie
adevrate timp de 11 sptmni, n timp ce n varianta II dup 6 sptmni.
A B C
Fig. 3.6. Manifestarea aciunii O. cumana asupra dezvoltrii plantelor de
H. annuus: la genotipuri sensibile (A), tolerante (B) i rezistente (C)
-
13
Temperaturile joase au reinut i dezvoltarea parazitului. Astfel, n prima experien
apariia parazitului la suprafaa solului nu s-a observat pe parcursul creterii plantelor timp de 11
sptmni, fiind depistat doar pe sistemul radicular. n experiena II, lupoaia a aprut la
suprafaa solului la cea de-a 4 sptmn (dup 31 zile) la hibridul Xenia, mai trziu (dup 35
zile) - la linia patern a acestuia i la linia matern a hibridului Valentino.
S-a stabilit, c temperaturile joase rein dezvoltarea parazitului, astfel nct acesta nu
afecteaz planta-gazd, n timp ce temperaturile nalte, dimpotriv grbesc creterea i
dezvoltarea parazitului, i respectiv diminueaz valorile parametrilor morfo-fiziologici ale florii-
soarelui.
Gradul de infectare la hibrizii Xenia i Valentino la temperaturile joase i ridicate, s-a
meninut la acelai nivel, ceea ce denot o labilitate i adaptare a genotipurilor heterozigote la
condiiile mediului. Totodat, s-a constatat c Valentino F1 comparativ cu Xenia F1 a fost mai
sensibil la atacul parazitului, fiind atestate cele mai multe ataamente per plant.
Tem
per
atu
ra,
C
t aerului t solului
Nr. zilelor
Tem
per
atu
ra,
C
t aerului t solului
7 14 21 28 35 42 zile
B
A
Fig. 3.7. Regimurile de temperatur (A regimul I, B regimul II) utilizate n studiul
patosistemului H. annuus - O. cumana.
- rsrirea plantulelor, - faza de dou frunzulie,
- apariia parazitului la suprafaa solului, - faza de butonizare
7 14 21 28 35 42 49 56 63 70 77 zile
19
17
15
13
11
9
7
5
33 31
29
27
25
23
21
19
17
15
-
14
4. ASPECTE GENETICO - MOLECULARE ALE REZISTENEI LA OROBANCHE
CUMANA WALLR.
Rezistena plantelor la lupoaie reprezint un proces complex multifactorial, determinat de
mecanisme de protecie specifice, strns asociate cu recunoaterea gen pentru gen R-gene
(R-resistance), precum i de mecanisme generale, sau constitutive, mediate de un numr mare de
gene minore, care sunt nespecializate, au efect individual slab i acioneaz aditiv.
4.1. Evidenierea genei Or5 n diverse genotipuri de H. annuus L.
n vederea evidenierii locusului lincat cu gena Or5 s-a utilizat markerul SCAR RTS05
cartat la distana de 5,6 cM proximal de gena rezistenei, care genereaz un produs de
amplificare de 650 pb [25].
Rezultatele reaciei PCR cu primerii specifici asupra ADN-ului genomic extras din cele 27
genotipuri de perspectiv a demonstrat prezena ampliconului cercetat la 23 dintre acestea. n
cadrul genotipurilor FS7, FS14, FS16 i FS24 s-a constatat lipsa secvenii de 650 pb (fig. 4.1.,
trecurile 1-27). Ampliconul de 650 pb a fost analizat i la 11 linii cu androsterilitate
citoplasmatic (fig. 4.1., trecurile 28-38), fiind identificat la liniile ASC1, ASC2, ASC3, ASC5,
ASC6, ASC10, printr-un profil destul de pronunat i la liniile ASC4, ASC8, ASC9, ASC11 -
mai slab. Linia ASC7 nu a demonstrat prezena ampliconului ateptat. Testarea hibriziilor la
prezena/absena locusului lincat cu gena Or5 a permis vizualizarea produsului de amplificare la
toate cele 7 genotipuri heterozigote (fig. 4.1., trecurile 39-44), iar analiza molecular a celor trei
hibrizi (Valentino, Xenia i Drofa) i formele lor parentale au pus n eviden produsul teoretic
ateptat de 650 pb la toate genotipurile heterozigote i paterne, ceea ce denot motenirea
dominant a acestuia (fig. 4.1., trecurile 45-53). La liniile materne Valentino i Xenia ampliconul
s-a evideniat foarte slab, iar la genotipul matern al hibridului Drofa markerul respectiv nu a fost
depistat.
Lipsa ampliconului 650 pb la genotipul matern Drofa, ASC7 i genotipurile de perspectiv
FS7, FS14, FS16, FS24 demonstreaz c genotipurile respective nu conin gena de rezisten la
aceast ras de lupoaie i deci sunt susceptibile. Celelalte genotipuri au fost clasate n grupul
celor rezistente.
-
15
Analiza comparat a rezultatelor screening-ului molecular i cel morfologic demonstreaz,
c cele 6 genotipuri susceptibile au manifestat aceiai reacie, n timp ce dintre cele 47
genotipuri, care au demonstrat prezena ampliconului 650 pb, 37 au fost afectate la nivelul
sistemului radicular de O. cumana (fig. 4.2.). Aceasta ne permite s presupunem c fitopatogenul
colectat din regiunea de Sud a Republicii Moldova reprezint o ras mai agresiv dect rasa E.
M 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 M
100
500
pb 1000
M 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
650 pb
12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
650 pb 650 pb
39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53
Fig. 4.1. Electroforeza produsului de amplificare cu primerul specific RTS05
M marker, 1-27 genotipuri FS, 28-38 linii ASC, 39 Turbo F1, 40 Alcazar F1, 41 Favorit F1,
42 Olea F1, 43 Oxana F1, 44 Performer F1, 45 Valentino , 46 Valentino , 47 Valentino F1,
48 Xenia , 49 Xenia , 50 Xenia F1, 51 Drofa , 52 Drofa , 53 Drofa F1
Screening-ul MORFOLOGIC
(ras necunoscut)
Screening-ul GENETIC
(rasa E)
53
genotipuri
10 Rezistente
(FS9, FS12,
FS17, FS21,
FS26, FS27,
ASC1, Alcazar
F1, Favorit F1,
Turbo F1)
5 Tolerante
(FS4, FS8, FS11, ASC2, Xenia )
32 Sensibile (FS: 1-3, 5, 6, 10, 13, 15, 18-20, 22, 23,
25; ASC: 3-6, 8-11;
Xenia: , F1; Valentino: , , F1; Drofa:
, , F1; Hibrizii: Olea, Oxana,
Performer)
6
Susceptibile (Drofa ; ASC7; FS7;
FS14; FS16; FS24)
47
Rezistente
0
Rezistente
0
Tolerante
6 Sensibile
(Drofa ; ASC7; FS7;
FS14; FS16; FS24)
Fig. 4.2. Clasificarea genotipurilor de H. annuus n rezultatul screening-ului genetic i morfologic
-
16
4.2. Analiza structural i funcional a ampliconului 650 pb
Secvenierea ampliconului de 650 pb i identificarea succesiunii nucleotidelor (fig. 4.3.) a
relevat o similaritate de 100% a acestora la genotipurile analizate, ceea ce denot caracterul
filogenetic conservativ al fragmentului genomic.
Analiza hrii de restricie a succesiunii nucleotidice de 650 pb a permis s constatm
prezena a 39 site-uri de restricie pentru 39 enzime de digestie, unde prima restrictaz (PpII) se
constat la cea de-a 25 nucleotid, iar ultima la a 630-a nulceotid (BccI).
Autenticitatea produsului de amplificare, obinut la cele 47 genotipuri, s-a realizat cu una
dintre enzimele identificate - Taq I (site-ul de recunoate 5' T/CGA 3'), care a permis punerea n
eviden, n rezultatul digestiei, a dou produse de restricie de 530 pb i 120 pb (fig. 4.4.),
rezultate obinute anterior i de ali cercettori [25].
Studii bioinformatice ample asupra succesiunii identificate a permis evidenierea mai
multor cadre deschise de citire - ORF posibile, ceea ce indic c secvena respectiv, ar putea
avea caracter codificator. Totodat, a fost relevat o similaritate nalt (85%) pe un nivel de
acoperire de 19% cu markerul ORS 427 de tip STS (Sequence Tagged Site ), identificat la
floarea-soarelui [32] i un grad de similaritate de 100% pe un nivel de acoperire de 17% - cu
ADN-ul plastidic.
Fig. 4.4. Electroforeza produselor de restricie la diferite genotipuri de floarea-soarelui
M marker (100-1000 pb), a amplicon, r produsele de restricie
530 pb
120 pb
650 pb
a r a r a r a r a r
M FS27 Alcazar F1 Favorit F1 Turbo F1 ASC1
500 pb
Fig. 4.3. Succesiunea nucleotidelor din produsul de amplificare cu primeri SCAR
GAGAGAGAGTGTTCTAGGGTTTCTAAAATGATTTCTCAGTAGTTGGGCCGGCGAAACCC
TCTTGGGCCGAAGCCCATTCCCGACGAAACCTCCACCTCGACGGAACCTCAAGGTTTCG
CCATGAAGATAGTGGCGAAACTCCCTAGTTTCGTCACCTAGGGTTTCGTTGAGTGACAT
GAGTTATGTTATAAGTTTACAATTCTAGATTTCCAACAATTACGTAAACATTATAACAG
TAATTAATCAATCAATAAGACAGTTTATACATCATCTAGCAAAGTGCACACAATACAAC
ATAACAGATCCTGAAAAACGCAACTAGAATACAAGTAACGTGTCGGGGAAAGACCTTG
GAAAGTCGGGTTTTCACAAATTTCATTCTTTTTATGTTTTAAATCCGTTTCATGGATTCA
AACCTTTCTTTCATACTTTTCATTCTTTTTATGTTTTGAATCTGTTTCGTGGATTCAAACA
TATCATCCATATTTTTCATTCATGCCTTTCGTTTTTACAAGTTTGATCCGTACATCAACTA
CGGATTCAAACTTTTCGTTCATGCTTTTTTTCTTATAGAATACTCTCAATTTCTTGAGAGT
CTTACAACTCCTTTCACCCACACGTCCATCTGCGACCAAAAAA
-
17
Asocierea acestei gene cu mecanismele moleculare ale rezistenei la lupoaie ar putea fi
determinat de similaritatea de 86% cu gena ce codific precursorul proteinei inhibitor a enzimei
poligalacturonaza (PIPG), care ar bloca poligalacturonazele secretate de parazit [11] i ar stopa
ptrunderea haustoriei printre celulele epidermale n cortexul plantei-gazd dup ataarea
O. cumana [31].
4.3. Gene implicate n rezistena nespecific a florii-soarelui la Orobanche cumana Wallr.
La floarea-soarelui se disting apte gene dominante ale rezistenei - R (Or1 - Or7) pentru
cele apte rase fiziologice ale lupoaiei (A - G), dar ntruct genomul florii-soarelui la momentul
actual nu este n totalitate secveniat este dificil de a depista secvenele acestor gene i de a
explica rolul lor funcional n mecanismele de rezisten a plantei-gazd la fitoparazitul
respectiv.
Aplicarea instrumentelor bioinformatice de cercetare i caracterizare a secvenelor ne-a
permis identificarea altor secvene nucleotidice i proteine, potenial implicate n mecanismul
rezistenei florii-soarelui fa de lupoaie. Investigarea bazelor de date NCBI (National Center for
Biotechnology Information) a scos n eviden 20 de referine la diverse succesiuni nucleotidice
(10 secvene ADN i 10 - ARNm) pentru rezisten la Orobanche (Orobanche Resistance) i
ase fragmente complete sau pariale de ARNm, pentru defensina florii-soarelui (Sunflower
Defensin). Una dintre cele mai importante secvene Orobanche Resistance poate fi considerat
proteina D- fosfolipaz, codificat de gena EF575487 cu rol n degradare a fosfolipidelor din
membrana citoplasmatic, iar mai specific dintre defensine s-a dovedit a fi secvena
polipeptidic AAM27914 (secvena ARNm AF364865), care a fost identificat ca HaDef1 cu rol
activ n mecanismul rezistenei la lupoaie.
Astfel, prin metode bioinformatice au fost evideniate unele gene nespecifice ce codific
proteinele: D-fosfolipaza, glucan sintaza; metionin sintaza; glutation S-transferaza; quinon
oxidoreductaza; calcon sintaza i defensina HaDEF1 cu diverse funcii n procesele de oxido-
reducere la nivelul membranelor biologice, implicate n mecanismul de rezisten al H. annuus la
O. cumana.
5. METABOLISMUL PROTEIC N PATOSISTEMUL
HELIANTHUS ANNUUS L. OROBANCHE CUMANA WALLR.
Conform ipotezei gen pentru gen, interaciunea gazd-parazit este determinat de genele
pentru rezisten/susceptibilitate (R/r) i cele pentru avirulen/virulen (Avr/avr). Astfel,
-
18
ntruct proteinele R-, direct sau indirect recunosc i interacioneaz cu elicitori specifici
sintetizai de genele de avirulen a patogenului blocnd invazia acestuia [17, 18].
Astfel, atacul patogenului afecteaz metabolismul celular al plantelor, cauznd modificri
calitative i cantitative semnificative n complexul proteic, schimbri ce reflect intensitatea
rspunsului defensiv al plantelor.
5.1. Spectrul electroforetic al polipeptidelor sistemului radicular la diverse genotipuri
de floarea-soarelui, neinfectate i infectate cu lupoaie
Rezultatele analizei a 72 spectre electroforetice ale proteinelor extrase din sistemul
radicular la ase genotipuri de floarea-soarelui cu sensibilitate diferit la atacul lupoaiei au pus n
eviden spectre individuale n funcie de reacia de aprare a plantei i durata infeciei.
Fiecare dintre etapele analizate (15, 20, 30, 40, 50, 60 zile de cultivare) s-au caracterizat
prin prezena n gel aproximativ a 30 - 40 componeni proteici cu masele moleculare cuprinse n
diapazonul 10,0 120,0 kDa.
Infecia cu O. cumana modific nesemnificativ numrul de benzi polipeptidice a
genotipurilor studiate. Dar, la diferite etape de analiz, au fost evideniate polipeptide, cantitatea
crora a variat la probele infectate, manifestndu-se prin intensificarea/diminuarea coloraiei
benzilor electroforetice. Astfel, n cadrul genotipului hibrid Xenia i formele parentale ale
acestuia, la etapele de 15 i 20 zile de la inocularea parazitului s-a constatat intensificarea
sintezei fraciilor cu Mr 16,5; 26,8; 28,5 i 36,2 kDa. ncepnd cu etapa de 30/40 zile de cultivare
pe fond infectat, intensificri vdite au fost caracteristice doar genotipului matern, la care pe
parcursul creterii n condiii de stres biotic predomin intensificarea acelorai benzi
polipeptidice - 16,5; 26,8 i 35,5 kDa cu excepia celei cu Mr 28,5 kDa (fig. 5.1.).
Spre deosebire de genotipurile homo- i heterozigote Xenia, care s-au caracterizat prin
modificri la nivel polipeptidic ncepnd cu primele zile de infectare, cele care formeaz grupul
Valentino au prezentat o reacie de sensibilitate mai mic la aciunea patogenului, acestea fiind
observate n perioada a dou de studiu (30 40 zile) i care atenueaz n intensitate deja peste
zece zile.
Intensificarea unor proteine la atacul parazitului, constatat n cercetrile noastre sunt n
acord cu datele altor cercettori privind investigarea interaciunii O. cumana cu diverse specii de
plante, care relev acumularea proteinelor asociate cu patogeneza din grupul PR (PR-
pathogenesis-related). Biosinteza accelerat a acestora fiind indus de mecanismele rezistenei
sistemice dobndite, ca rezultat al reaciei defensive generale [12].
-
19
De asemenea, atacul parazitului la anumite etape a determinat biosinteza timpurie
comparativ cu varianta martor a unor benzi polipeptidice (68,5; 70,3 i 111,1 kDa), acestea fiind
evideniate la etapele mai avansate att la martor, ct i la plantele cultivate pe fond de infecie.
Modificrile depistate reflect intensitatea rspunsului defensiv a genotipurilor cercetate,
demonstrnd c sinteza proteinelor de stres manifest un caracter tranzitoriu, de o intensitate mai
mare la prima treapt de infectare, direcionat spre reorganizarea metabolismului biochimic n
funcie de nivelul de rezisten a plantelor infectate.
5.2. Spectrul electroforetic al polipeptidelor din frunze
SDS - electroforeza proteinelor extrase din frunze, similar celor obinute la nivelul
sistemului radicular, a pus n eviden o diversitate molecular a componenilor proteici cu un
anumit grad de specificitate determinat att de genotip, ct i de stresul biotic. n aspect general,
spectrele electroforetice ale tuturor genotipurilor studiate au relevat prezena a 30 - 40
polipeptide n funcie de etapa de dezvoltare a plantei-gazd, repartizate ntr-un diapazon cu Mr
11 - 130 kDa. Majoritatea fraciilor au fost comune pentru ambii hibrizi i liniile parentale.
La formele parentale la anumite etape de cretere i dezvoltare s-a atestat apariia unor
componeni polipeptidici (20,0 kDa Xenia dupa 20 zile, 42,0 kDa la Xenia dup 60 zile ) i
lipsa altora (65,4 kDa Xenia dup 15 zile), cele mai multe schimbri de genul acesta fiind
nregistrate la genotipul patern al hibridului Xenia.
Plantele infectate ale hibridului Valentino, similar hibridului Xenia i formelor parentale, a
prezentat o intensificare a colorantului la majoritatea fraciilor polipeptidice (30 zile de cretere
13,4 kDa
Fig. 5.1. Spectrele polipeptidelor din rdcinile plantelor martor i infectate a hibridului
Xenia i liniilor parentale (, ) examinate peste 20 (A), 30 (B), 40 (C) i 60 (D) zile M- proteine cu masa molecular cunoscut, c control, i infectat.
21,0 kDa
12,0 kDa
35,5 kDa
68,7 kDa 76,5 kDa
B C D
c i c i c i c i c i c i c i c i c i c i c i c i
F1 F1 F1
16,5 kDa
36,2 kDa
A
M F1
kDa
68
45
25
13,4
-
20
pe mediu infectat). Dup 40 zile, polipeptidele cu masa molecular mica (13,6 - 20,0 kDa)
diminueaz n intensitate cu excepia fraciei 11,3 kDa care n continuare se intensific.
Impactul O. cumana asupra metabolismului proteic la nivelul sistemului foliar,
comparativ cu cel radicular este mai slab evideniat.
5.3. Polimorfismul polipeptidic asociat cu interaciunea gazd-patogen
Variaia cantitativ a anumitor componeni proteici la etapele critice de infecie, identificat
n SDS - PAGE a fost confirmat prin analize de cuantificare a componenilor, utiliznd
tehnologia - Protein LabChip.
Astfel, componentul cu Mr 28,2 kDa al crui coninut la martor (frunze, planta neinfectat)
a fost de 2327,8 ng/l s-a micorat dup infectare pn la 12,61 ng/l (185 ori) n cazul liniei
paterne a hibridului Xenia, iar fracia de Mr 58,5 kDa prezent la linia matern a aceluiai hibrid
a sczut dup infectare de la 389,79 ng/l pn la 111,9 ng/l.
Formele parentale ale hibridului Valentino au demonstrat modificri cantitative i calitative
mai atenuate n intensitate, dar a unui numr mai mare de benzi. Astfel, variabilitatea benzilor
polipeptidice la linia matern infectat n raport cu martorul este exprimat prin lipsa i prezena
unor polipeptide specifice. Aceeai tendin de variaie a coninutului i a diversitii moleculare
a fost observat i la genotipul patern infectat (fig. 5.2.).
Electroforegramele polipeptidice ale hibrizilor F1 au relevat un grad mai mare de
homeostazie fiziologic, ceea ce indic i asupra unui nivel de adaptabilitate mai nalt.
Acest tablou al variaiilor cantitative / calitative ale complexului polipeptidic care este
diferit n cadrul liniilor parentale i a acestora fa de hibrid ar putea fi rezultatul unor efecte
compensatorii asigurate de interaciuni aditive ale genelor care controleaz rezistena - fenomene
caracteristice heterozigoiei i care decurg prin diverse mecanisme biochimice i fiziologice n
funcie de norma de reacie a organismului, n cazul nostru la parazitul O. cumana.
Particularitile temporale n afectarea patternului polipeptidic la liniile parentale ale
hibridului Valentino se asociaz cu rezultatele analizei morfologice a plantelor infectate cu
lupoaie, prezentnd un grad de infecie mai nalt comparativ cu formele parentale ale hibridului
Xenia.
Astfel, putem considera, c reacia de hipersensibilitate observat la genotipurile Xenia
prin reorganizarea metabolismului proteic n primele zile de infectare pe fonul unui nivel mai
slab de afectare fenotipic a plantelor n comparaie cu cele din grupul Valentino este
-
21
determinat de generarea unui nivel mai nalt de rezisten fa de patogen nu numai n zona de
contact (rdcini), dar i n esuturile mai ndeprtate (partea aerian).
Generaliznd cercetrile efectuate propunem o schem ipotetic privind mecanismele
genetico-moleculare i fiziologice ce stau la baza interrelaiei H. annuus - O. cumana.
Rezistena florii-soarelui fa de lupoaie este determinat preponderent de capacitatea de a
se opune procesului de ataare a parazitului pe sistemul radicular al plantei-gazd i de penetrare
a haustorilor prin esuturile vegetale. Astfel, un aspect important n includerea mecanismului de
rezisten la nivel de perete celular ar reveni glucan sintazei (fig. 5.3.), cu funcii n sinteza
calozei i proteinei inhibitor a enzimei poligalacturonaza, care aparine familiei de proteine
bogate n resturi de leucin [19] i blocheaz degradarea poligalaturonazei - una dintre primele
enzime ce particip n degradarea peretelui celular, polipeptide identificate de noi n cadrul
polipeptidelor Orobanche Resistance.
Procese mult mai complexe au loc la nivelul membranelor biologice i sunt asociate n cea
mai mare parte cu destabilizarea/permeabilizarea acestora, determinat de formarea speciilor
reactive de oxigen - SRO [18] modificarea statutului redox celular [25] i peroxidarea lipidelor
structurale n celula gazd infectat.
Fig. 5.2. Analiza cantitativ a polipeptidelor utiliznd tehnologia Protein LabChip
la forma matern i patern a hibridului Valentino Fu intensitatea fluorescenei; *concentraia proteinei calculat la BioAnalyzer.
150,0
95,0
63,0
46,0
15,0
28,0
7,0
4,5
Valentino martor
infectat
1638,55 ng/l*
1122,7 ng/l
887,38 ng/l
62,85
ng/l 64,81 ng/l
kDa
150,0
95,0
63,0
46,0
15,0
28,0
7,0
4,5 M martor infectat
7,0
15,0
28,0
46,0
63,0
95,0
150,0
4,5 M martor infectat kDa
Valentino
783.15
martor
783,15 ng/l
infectat
91,22 ng/l
1496
ng/l 463,14
ng/l 1314,13 ng/l
500
ng/l
1638,99 ng/l*
Valentino
-
22
Abordnd ideea c glutation-S-transferaza, metionin sintaza i quinon oxidoreductaza, se
acumuleaz la unele plante rezistente de Arabidopsis [34] i H. annuus [20] n primele zile dup
infecie, acestea ar putea fi implicate, de rnd cu enzimele oxido-reductoare [24], n inducerea
detoxificrii SRO n cadrul mecanismelor asociate cu rezisten. Acest proces poate fi asociat i
cu activitatea D-fosfolipazei, care de rnd cu calcon sintaza, contribuie la degradarea lipidelor
i includerea lor n cile metabolice secundare, ce duc la formarea compuilor ciclici (fenolii,
fitoalexinele i acidul salicilic), care fie acioneaz direct asupra parazitului [18 30] sau induc
activarea unor factori de transcripie ai genelor asociate cu patogenez (PR proteine )[20].
Un rol mai activ n mecanismul rezistenei la lupoaie ar reveni defensinei HaDEF1,
expresia creia este indus puternic n primele zile dup ataare parazitului. Acesta
interacioneaz cu lipidele membranare specifice, determinnd astfel destabilizarea permeabilitii
membranelor int, iar fluxurile de ioni (K+, Ca
2+) cauzeaz inhibarea creterii parazitului [33].
n concluzie remarcm, c n rezultatul infectrii plantei de ctre patogenul biotrof se induc
un ir de reacii de aprare, de diferit natur, care sporesc rezistena plantelor la infectarea
curent sau ulterioar. Cunoaterea factorilor genetici de rezisten la lupoaie precum i a
mecanismelor fiziologice de protecie ar facilita eforturile amelioratorilor n obinerea formelor
mai rezistente la O. cumana.
Fig. 5.3. Schema ipotetic a proceselor asociate cu rezistena H. annuus la O. cumana
CITOPLASMA
Patogenlignificare
Canal de Ca2+
Potenial redox
Acid
salicilic
Acid
benzoic
Membrana
plasmatic
Nucleu
Peretele celular
Glutation
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Activarea
genelor
apoptozei
Defensine
-fenialalanin
amonialiaza
-chalcon
sintaza
Genele-asociate cu
patogeneza
-glucanazei
-chitinazei
Activarea-tioninelor
-lipoxigenazelor
-inhibitorilor de
proteaze
Amplificarea
semnalelor-aminociclopropan
carboxilat oxidaze
Activarea genelor de
protecie-glutation
S-transferaza
-glutation peroxidaza
-peroxidaze
Activarea factorilor de transcripie
D-- fosfolipaza
Qinonreductaza
Metionin
sintaza
Glutation
S-transferaza
Glucansintaza
peroxidarea lipidelor
SRO
SRO
HaDef1
HaDef1
Transmiterea
semnalelor
Acumularea
fitoalexinelor
Acumularea
fenolilor
Chalcon sintaza
-
23
CONCLUZII GENERALE
1. Screening-ul fenotipic al afinitii, agresivitii i virulenei parazitului (frecvena i
intensitatea infeciei) a permis clasificarea celor 53 genotipuri de H. annuus n patru grupe
distincte: rezistente (FS9, FS12, FS17, FS21, FS26, FS27, ASC1, Alcazar F1, Favorit F1,
Turbo F1); tolerante (FS4, FS8, FS11, ASC2, Xenia ); sensibile (FS10) i foarte sensibile
(37 de genotipuri).
2. Analiza SCAR a demonstrat prezena genei Or5 la 47 dintre cele 53 genotipuri analizate.
Lipsa ampliconului de 650 pb i, respectiv, lipsa genei Or5 la genotipul matern Drofa, ASC7;
FS7; FS14; FS16; FS24 permite s presupunem c aceste genotipuri sunt susceptibile la
atacul O. cumana, rasa E.
3. Corelarea datelor privind screening-ul morfologic i molecular demonstreaz c genotipurile
lipsite de gena Or5, se claseaz ca genotipuri sensibile n testul experimental n vase de
vegetaie, iar genotipurile care conin gena Or5 manifest o reacie diferit la nivelul
evalurii acestora pe fondalul lupoaiei colectate din sudul Republicii Moldova, date care
relev c populaia de O. cumana utilizat n cercetare este mai agresiv.
4. A fost izolat i pentru prima data secveniat regiunea de 650 pb, asociat cu prezena genei
Or5 la ase genotipuri de H. annuus. S-a constatat c fragmentul respectiv manifest o
similaritate de 86% cu gena care codific precursorul proteinei-inhibitor al
poligalacturonazei.
5. Rezultatele investigrii bazelor de date au permis sa evideniem o serie de secvene
nucleotidice i proteine (D-fosfolipaza, glucan sintaza; metionin sintaza; glutation S-
transferaza; quinon oxidoreductaza; calcon sintaza i defensina HaDEF1), potenial implicate
n reacia de rspuns la aciunea fitoparazitului i s elaboram o schem ipotetic privind
mecanismul fiziologic i genetico-molecular al rezistenii H. annuus la O. cumana.
6. Spectrele SDS-PAGE la nivelul sistemului radicular i foliar au pus n eviden sinteza
timpurie a unor polipeptide (68,5; 70,3 i 111,0 kDa) i intensificarea produilor de expresie
(11, 3; 12,0; 16,5; 21,0; 33,8 i 35,5 kDa) pe fondal de infecie cu lupoaie.
RECOMANDRI PRACTICE
1. Genotipurile de perspectiv FS9, FS12, FS17, FS21, FS26, FS27 i linia androsteril ASC1,
rezistente la fitoparazitul lupoaia pot fi utilizate pentru ameliorarea floarea-soarelui.
-
24
2. Hibrizii rezisteni Alcazar, Favorit i Turbo de origine romn sunt recomandai de a fi
utilizate n zonele afectate de parazitul O. cumana n Republica Moldova.
BIBLIOGRAFIE:
1. Duca M., Savca E., Port A. Fiziologia vegetal. Tehnici speciale de laborator. Chiinu, 2001. 174 p.
2. Reva V., Ciobanu V., Mueller-Uri F. Strategia i tactica izolrii i purificrii proteinelor. Chiinu, 2001. 186 p.
3. Siminel V. Ameliorarea general a plantelor de cmp. Chiinu: Ed. Tipografia Central, 1998. 600 p.
4. tefan I. . a. Floarea-soarelui. Buzu: Alpha MDN, 2008. 266 p.
5. Vrnceanu A. Floarea-soarelui hibrid. Bucureti: Ed. Ceres, 2000. 520 p.
6. . . : , 1985. 351 c.
7. .
. - ., 1975. . 2.
8. . . : , 2001. 170 c.
9. Atanasova R., Batchvarova R., Christov M. Characterization of sunflower lines with different resistance to broomrape.
In: Biotechnol. And Biotechno. Eq. 2004, p. 69-74.
10. Ciuc M., Pcureanu-Joia M., Iora M. RAPD markers for polymorphism identification in parasitic weed
Orobanche cumana Wallr. In: Romanian Agricultural Research. 2004, no. 21, p. 29-32.
11. De Lorenzo G., DOvidio R., Cervone F. The role of polygalacturonase-inhibiting proteins (PGIPs) in defense
against pathogenic fungi. In: Ann. Rev. Phytopathology. 2001, vol.39, p. 313-335.
12. Dickinson M. Molecular plant pathology. In: Bios scientific publisher. 2003. 258 p.
13. Dominguez J., Melero-Vera J., Refoyo A. Virulence groups of Orobanche cernua in Andalusia (Southern
Spain). In: Advances in Parasitic Plant Research, Sixth Intern, Parasitic Weed Sym., Cordoba, Spain. 1996, p.
633-637.
14. Doyle J., Doyle J. A rapid DNA isolation procedure for small quantities of fresh leaf tissue. In: Phytochem Bull.
1987, vol. 19, p. 11-15.
15. Eizenberg H. et al. Resistance to broomrape (Orobanche spp.) in sunflower (Helianthus annuus L.) is
temperature dependent. In: Journal of Experimental Botany. 2003, vol. 54, no. 385, p. 1305-1311.
16. Fernandez-Martinez, J. et al. Update on breeding for resistance to sunflower broomrape. In: Helia. 2008, vol.
31, no. 48, p. 73-84.
17. Flor H. Current status of the gene-for-gene concept. In: Annu. Rev. Phytopathol. 1971, vol. 9, p. 275-296.
18. Hammond-Kosack K., Jones J. Plant disease resistance genes. In: Annu. Rev Plant Physiol. Plant Mol. Biol.
1997, vol. 48, p. 2-45
19. Jones D. et al. Isolation of the tomato Cf-9 gene for resistance to Cladosprium fulvum by transposon tagging. In:
Science. 1994, vol. 266, p. 789-793.
20. Jorrn J., Prats E. Allelochemicals, phytoalexins and insect-feeding deterrents: different definitions for a family
of plant phenolic compounds, the simple 7-hydroxylated coumarins. In: Macas FA, et al. eds. Recent advances
on allelopathy. A science for the future. Cdiz: Universidad de Cadiz. 1999, p. 179-192.
21. Labrousse P. et al. Several mechanisms are involved in resistance of Helianthus to Orobanche cumana Wallr.
In: Annals of Botany. 2001, vol. 88, p. 859-868.
-
25
22. Laemmli U. Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4. In: Nature.
1970, vol. 227, no. 5259, p.680-685.
23. Lamb C. and Dixon R.A. The oxidative burst in plant disease resistance. In: Annu. Rev. Plant Physiol. Plant
Mol. Biol. 1997, vol. 48, p.251275.
24. Larson R. Plant defenses against oxidative stress. In: Arch. Insect. Biochem. Physiol. 1995, vol. 29, p. 175-186.
25. Lu Y. et al. Development of SCAR markers linked to broomrape Orobanche cumana Wallr. resistance gene
Or5 in sunflower. In: Theor. Appl. Genet. 2000, vol. 100, p. 625-632.
26. Kuschel M. Protein sizing and analysis using the Agilent 2100 Bioanalyzer and Protein 200 LabChip kit. In:
Agilent Technologies. 2000, no. 5988-0975EN, p. 1-8.
27. Mullis K. et al. Specific enzymatic amplification of DNA in vitro: the polymerase chain reaction. In: Cold
Spring Harbor Symposium in Quantitative Biology. 1986, vol. 51, p. 263-273.
28. Pcureanu-Joia M. et al. The impact of the new race of broomrape (Orobanche cumana Wallr.) parasite in
sunflower crop in Romania. In: Proceeding 17th International Sunflower Conference, Cordoba, Spain. 2008, p.
225-229.
29. Sauerborn J. The influence of temperature on germination and attachment of the parasitic weed Orobanche spp.
on lentil and sunflower. In: Angewandte Botanic. 1989, vol. 63, p. 543-550.
30. Serghini K. et al. Sunflower (Helianthus annuus L.) response to broomrape (Orobanche cernua Loefl.)
parasitism: induced synthesis and excretion of 7-hydroxylated simple coumarins. In: Journal of Experimental
Botany. 2001, vol. 52, p. 2227-2234.
31. Shomer-Ilan A. Germinating seeds of the root parasite Orobanche aegyptiaca Pers. excretes enzymes with
carbohydrase activity. In: Symbiosis. 1993, vol. 15, p. 61-70.
32. Tang S. et al. Simple sequence repeat map of the sunflower genome. In: Theor. Appl. Genet. 2002, vol.105, p.
1124-1136.
33. Velasco L. et.al. Inheritance of resistance to broomrape (Orobanche cumana Wallr.) race F in a sunflower line
carrying resistance genes from wild sunflower species. In: Plant Breed. 2006, vol. 126, p. 67-71.
34. Vieira Dos Santos C. et.al. Defense gene expression analysis of Arabidopsis thaliana parasitized by Orobanche
ramosa. In: Phytopathology. 2003b, vol. 93, p. 451-457.
35. http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi (vizitat 09.04.2009).
36. http://www.ebi.ac.uk/Tools/clustalw2 (vizitat 14.04.2009).
37. http://www.expasy.ch/tools/pi_tool.html (vizitat 09.04.2009).
38. http://www.meteo.md (vizitat 02.10.2009).
LISTA LUCRILOR TIINIFICE PUBLICATE LA TEMA TEZEI
Articole n reviste recenzate:
1. Duca M., Glijin A., Savca E., Rotaru T., Popescu V., Begu T., Antohi M. Variaia parametrilor
morfo-fiziologici la interaciunea gazd-parazit (Helianthus annuus L. - Orobanche cumana
Wallr.). n: Buletinul Academiei de tiine a Moldovei. tiinele vieii. 2007, nr. 1(301), p. 34-41.
http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgihttp://www.ebi.ac.uk/Tools/clustalw2http://www.expasy.ch/tools/pi_tool.htmlhttp://www.meteo.md/
-
26
2. Duca M., Lupacu V., Popescu V. Aspecte ale statutului oxido-reductor la diferite genotipuri
de floarea-soarelui atacate de lupoaie. n: Studia Universitatis. Seria tiine ale naturii. 2007, nr.7, p.
68-73.
3. Popescu V. Evaluarea gradului de infecie la unele genotipuri de floarea-soarelui (Helianthus
annuus L.) la interaciunea cu trei populaii de lupoaie (Orobanche cumana Wallr.). n: Studia
Universitatis. Seria tiine ale naturii. 2007, nr.7, p. 125-128.
4. Savca E., Popescu V., Duca M. Influena Orobanche cumana Wallr. de divers origine asupra
coninutului de acizi nucleici la floarea-soarelui. n: Studia Universitatis. Seria tiine ale naturii.
2007, nr.7, p. 147-152.
5. Duca M., Glijin A., Popescu V. Identificarea gradului de rezisten la lupoaie (rasa E) n cadrul
unor genotipuri de floarea-soarelui. n: Studia Universitatis. Seria tiine ale naturii. 2008, nr.2 (12),
p. 5-10.
6. Duca M., Port A., Brsan A., Popescu V. Aciunea lupoaiei (Orobanche cumana Wallr.) asupra
componenilor proteici la diverse genotipuri de floarea-soarelui. n: Buletinul Academiei de tiine a
Moldovei. tiinele vieii. 2008, nr. 1 (304), p. 58-67.
7. Duca M., Savca E., Popescu V. Influena temperaturii asupra indicilor morfo-fiziologici la
diferite genotipuri de floarea-soarelui n sistemul gazd-parazit. n: Buletinul Academiei de tiine a
Moldovei. tiinele vieii. 2008, nr. 3 (306), p. 30-37.
8. Duca M., Levichi A., Popescu V., Popa E. Aspecte genetico-moleculare ale rezistenei florii-
soarelui la Orobanche cumana Wallr. n: Buletinul Academiei de tiine a Moldovei. tiinele vieii.
2009, Nr. 2 (308), p. 49-57.
9. Duca M., Glijin A., Lupacu V., Rotarenco V. Screening-ul molecular al rezistenei florii-
soarelui la lupoaie (Orobanche cumana Wallr.) rasa E. n: Buletinul Academiei de tiine a
Moldovei. tiinele vieii. 2009, Nr. 3 (309), p. 81-88.
Teze ale comunicrilor tiinifie:
10. Popescu V. Genetica rezistenii florii-soarelui la Orobanche cumana Wallr. n: Conferina
tiinific internaional nvmntul superior i cercetarea-piloni ai societii bazate pe
cunoatere 28 septembrie 2006. Rezumatele comunicrilor. Chiinu, 2006, p. 291.
11. Glijin A., Popescu V., Ababii V. Aspecte morfo-fiziologice ale interaciunii gazd-parazit pe
exemplu sistemului biologic Helianthus annuus L. Orobanche cumana Wallr. n: Conferina
internaionala a Tinerilor Cercettori, dedicat aniversrii a 60 ani ai AM. Chiinu, 2006, p. 93.
12. Popescu V. Efectul temperaturii la interaciunea parazitului Orobanche cumana Wallr. cu
unele genotipuri de floarea-soarelui (Helianthus annuus L.). n: Conferinei Internaionale a Tinerilor
Cercettori, ediia VI, 6-7 noiembrie. Chiinu, 2008, p. 67.
-
27
ADNOTARE
Rotarenco Victoria Aspecte morfo-fiziologice i genetice de interaciune gazd-
parazit (Helianthus annuus L. - Orobanche cumana Wallr.), tez de doctor n biologie,
Chiinu, 2010. Teza include introducere, cinci capitole, concluzii generale i recomandri,
bibliografia din 336 numere, volumul total de 128 pagini, 20 tabele, 41 figuri. Rezultatele
obinute sunt publicate n 12 lucrri tiinifice.
Cuvinte cheie: Helianthus annuus L., Orobanche cumana Wallr., gazd-parazit, rezisten,
markeri moleculari.
Domeniu de studiu: 03.00.12 - Fiziologie vegetat.
Scopul prezentei lucrri const n evidenierea unor particulariti morfo-fiziologice i
genetice ce determin relaia gazd - parazit n baza sistemului model Helianthus annuus L.
Orobanche cumana Wallr.
Obiectivele de cercetare: evaluarea gradului de atac al genotipurilor de H. annuus n
condiiile infectrii artificiale cu O. cumana; studiul nivelului de rezisten fenotipic a diferitor
genotipuri de floarea-soarelui expuse aciunii parazitului; identificarea i analiza molecular a
genei Or5 la 53 genotipuri homo- i heterozigote de floarea-soarelui; evidenierea unor secvene
nucleotidice i proteice implicate n reacia de rspuns la aciunea fitoparazitului O. cumana.
Noutatea i originalitatea tiinific. S-au efectuat cercetri complexe - morfologice,
fiziologice, biochimice i genetico-moleculare asupra diferitor genotipuri de floarea-soarelui
cultivate n Republica Moldova la aciunea fitoparazitului O. cumana.
Semnificaia teoretic. Datele obinute contribuie cu noi informaii n explicarea
mecanismului de rezisten a florii-soarelui la lupoaie la nivel pre-haustorial i post-haustorial.
Valoarea aplicativ a lucrrii. n rezultatul cercetrilor s-au evideniat ase genotipuri de
perspectiv (FS9, FS12, FS17, FS21, FS26, FS27) i linia androsteril ASC1 rezistente la
fitoparazitul lupoaia, care pot fi utilizate pentru ameliorarea i selecia formelor rezistente de
floarea-soarelui.
Implementarea rezultatelor tiinifice. Lucrarea n ansamblul ei constituie un suport de
referin pentru ameliorarea plantelor i material tiinifico-didactic n predarea cursurilor de
Fiziologie vegetal, Genetic, Ecofiziologie i Adaptabilitatea plantelor.
-
28
ABSTRACT
Rotarenco Victoria Morpho-physiologic and genetic aspects of host-parasite
interaction (Helianthus annuus L. - Orobanche cumana Wallr.), PhD thesis in Biology,
Chiinu, 2010. The thesis consist of introduction, five chapters, conclusions and
recommendations, 336 sources of bibliography, a total of volume 128 pages, 20 tables, 41
figures. The obtained results were published in 12 scientific papers.
Key words: Helianthus annuus L., Orobanche cumana Wallr., host-parasite, resistance,
molecular markers.
Direction of investigation: 03.00.12 - Plant physiology.
Research goals. The purpose of this work was to study the morpho-physiological and
genetic aspects of host-parasite interaction, based on sunflower and broomrape.
Objectives: estimation of the degree of infection in H. annuus genotypes under artificial
infection with O. cumana; identification and molecular analysis of Or5 gene in 53 homo- and
heterozygous genotypes of sunflower; revealing some nucleotide and protein sequences which
are implicated in defense response to O. cumana.
Scientific novelty and originality. Complex studies, morphologic, physiologic and
genetic, have been carried out in different sunflower genotypes infected with broomrape.
Theoretical significance. The obtained data bring a new contribution in explication of
physiological and genetic mechanism of resistance to broomrape, at pre-haustorial and post-
haustorial level.
Applicative value of the work. Seven sunflower genotypes resistant to broomrape (FS9,
FS12, FS17, FS21, FS26, FS27 and one androsteril line ASC1) have been identified, which can
be used in further research and breeding.
Implementation of scientific results.
The results of the study represent a scientific and methodological support for teaching
courses of Plant physiology, Genetics, Ecophysiology and Plant adaptability, and also as a
theoretical tool in the creation of sunflower lines and hybrids resistant to broomrape.
-
29
-
- (Helianthus annuus L. - Orobanche cumana Wallr.),
, , 2010.
, , ,
336 , 128 , 20 , 41 .
12 .
: Helianthus annuus L., Orobanche cumana Wallr., -,
, .
: 03.00.12 - .
.
-
-.
:
H. annuus. O. cumana;
Or5 53- -
;
.
. -
, , -
,
.
.
-
.
.
(FS9, FS12, FS17, FS21, FS26, FS27) (ASC1),
,
.
.
- ,
, ,
,
.
-
30
ROTARENCO VICTORIA
ASPECTE MORFO-FIZIOLOGICE I GENETICE DE
INTERACIUNE GAZD-PARAZIT
(HELIANTHUS ANNUUS L. - OROBANCHE CUMANA WALLR.)
03.00.12. FIZIOLOGIE VEGETAL
Autoreferatul tezei de doctor n biologie
Aprobat spre tipar: 16.06.2010 Formatul hrtiei 60x84 1/16
Hrtie ofset. Tipar ofset. Tirajul 60 ex.
Coli de tipar: 1,60 Comanda nr. 337
Centrul Editorial-Poligrafic al USM
Str. Al. Mateevici 60, MD 2009, Chiinu