REPOZITORIJ > REZULTATI

Povzetek

Fitoplazma zlate trsne rumenice in sorodne fitoplazme iz skupine 16SrV so povezane z boleznimi vinske trte, propadanjem leske ter okužbami samoniklih rastlin. Njihova epidemiologija se pogosto proučuje z gensko tipizacijo, zlasti genotipizacijo gena map, saj omogoča hitro primerjavo sorodnih izolatov. Vendar identični genotipi map v različnih gostiteljih sami po sebi ne pokažejo, ali so fitoplazme sorodne tudi na ravni genoma. V tej nalogi smo preverjali razširjenost fitoplazem iz skupine 16SrV v vinski trti, leski ter dveh vrstah škržatkov (Scaphoideus titanus in Orientus ishidae) ter ocenili, ali izbrani odnosi med gostitelji, sklepani na podlagi gena map, dobijo podporo tudi v genomskih podatkih.
V prvem cilju smo z genotipizacijo gena map in dodatnimi genskimi markerji primerjali fitoplazme iz skupine 16SrV iz vinske trte, leske in škržatkov v Sloveniji. Analize so pokazale le delno prekrivanje med vinsko trto in lesko. Nekateri genotipi, prej povezani z epifitocijami na vinski trti, so bili odkriti tudi v leski, isti genotipi pa v O. ishidae, ujetih v okuženih nasadih leske. Prvi poročili iz Češke republike in Nizozemske, pripravljeni v okviru te naloge, sta podali dodatne podatke iz drugih evropskih držav: fitoplazme, sorodne fitoplazmi zlate trsne rumenice, so bile odkrite v vinski trti in navadnem srobotu (Clematis vitalba), neepidemični genotip iz skupine 16SrV pa v asimptomatski jelši. Ti rezultati kažejo, da leska in samonikle rastline v preučevanih okoljih prispevajo k ekološkemu ozadju, v katerem se sorodne fitoplazme iz skupine 16SrV ohranjajo, čeprav je le del te raznolikosti neposredno pomemben za epifitocije na vinski trti.
Za nadgradnjo tipizacije posameznega gena v genomske primerjave smo v drugem cilju obravnavali metodološko oviro pri sekvenciranju neposredno iz naravno okuženega rastlinskega materiala. Ker fitoplazem ni mogoče gojiti in so v rastlinskih tkivih navadno prisotne v nizkem titru, sekvenciranje vzorcev omejuje gostiteljska DNA. Razvili in ovrednotili smo protokol obogatitve fitoplazemske DNA na naravno okuženi vinski trti. Optimizirani pristop je povečal delež odčitkov fitoplazme in omogočil rekonstrukcijo kakovostnega osnutka genoma brez predhodnega namnoževanja v testnih rastlinah. S tem je bil omogočen prehod od primerjav na podlagi markerjev k genomskim analizam.
V tretjem cilju smo genomske analize uporabili za primerjavo sorodnih fitoplazem iz skupine 16SrV iz vinske trte, leske, S. titanus in O. ishidae. Vzorci genomske podobnosti so bili pri genotipih M38 in M50 skladni s klasifikacijo na podlagi gena map, kar kaže, da je ta klasifikacija v tem naboru podatkov zajela glavne genomske odnose. Pri proučevanih genotipih so bili vzorci genomske podobnosti skladni s klasifikacijo na podlagi gena map, tudi kadar so bili isti genotipi odkriti v različnih gostiteljih; podrobnejše razlike pa so bile bolj povezane z območjem vzorčenja kot z gostiteljem.
Doktorska naloga podpira razlago, da se za analizirane genotipe map in vzorčena območja fitoplazme iz skupine 16SrV, sorodne fitoplazmi zlate trsne rumenice, pojavljajo v skupnem večgostiteljskem sistemu, v katerem je leska del epidemiološkega okolja in ne izoliran gostitelj. Poleg tega naloga prinaša metodo za sekvenciranje fitoplazem neposredno iz okoljskega materiala, kar omogoča prihodnje primerjalne genomske raziskave brez namnoževanja fitoplazem v testnih rastlinah.