Les nématodes à kystes sont l’un des bioagresseurs causant le plus de dégâts sur les cultures de pommes de terre. La résistance trouvée chez l'accession spl88S.329.18, issue de l'espèce Solanum sparsipilum est caractérisée par un déterminisme oligogénique avec un QTL à localisé sur le chromosome V (GpaVspl) et un QTL mineur localisé sur le chromosome XI(GpaXIspl). Pour obtenir une résistance de haut niveau, l'effet du QTL GpaVspl, doit êtrecomplémenté par celui du QTL à effet faible GpaXIspl. Par génomique comparative, le locusGpaV a été localisé dans un intervalle compris entre 16 et 60 kb sur les génomes de la tomateet des espèces apparentées à la pomme de terre, Solanum demissum et Solanum phureja. Deuxgènes ont été annotés dans cet intervalle sur les génomes de la tomate et de S. demissum : lepremier appartient à la famille des TIR-NBS-LRR (TNL), famille de gènes de résistanceclassiques, et le second appartient à la famille des « mitochondrial, transcription terminationfactor » (mTERF), dont l’implication dans des mécanismes de résistance n’a jamais étédémontrée.Les objectifs de ma thèse étaient d'identifier le(s) gène(s) responsable(s) de la résistance àG. pallida, conférée par le locus GpaVspl, et d'étudier sa régulation. Suite à la publication de laséquence du génome de S. phureja, en 2011, nous avons mis en évidence que le locus GpaVétait dupliqué chez S. phureja et que cette duplication était également présente chezS. sparsipilum. Les quatre gènes annotés au locus GpaVspl ont été nommésSpl_mTERF18430, Spl_TNL18429, Spl_mTERF18453 et Spl_TNL18428.L'effet des deux gènes Spl_mTERF18430 et Spl_TNL18428 sur la résistance à G. pallida aété analysé via des expériences de transformation génétique suivies par des tests de résistancesur les plantes transformées. Un effet partiel du gène Spl_TNL18428 sur la résistance àG. pallida a été mis en évidence par complémentation de plantes sensibles. Aucun effetsignificatif n'a été détecté pour le gène Spl_mTERF18430. Des expériences d'extinctiongénique suggèrent que le deuxième gène TIR-NBS-LRR, Spl_TNL18429, qui est égalementexprimé dans les racines et qui présente un fort pourcentage d'identité de séquence avec legène Spl_TNL18428, pourrait également être impliqué dans la résistance à G. pallida.L'expression du gène rapporteur GFP, placé sous le contrôle du promoteur du gèneSpl_TNL18428, est fortement induite dans les cellules situées autour du syncytium. Cecirenforce l'hypothèse d'une implication du gène Spl_TNL18428 dans la résistance à G. pallida,car la localisation de l'expression de la GFP est similaire à celle de la nécrose, qui estcaractéristique de la réaction développée par les plantes résistantes autour du syncytium induitpar les nématodes.En tenant compte des données bibliographiques récentes, montrant que plusieurs gènes NBSLRRpeuvent être indispensables à l'expression d'une résistance, nos résultats suggèrent queles deux gènes Spl_TNL18428 et Spl_TNL18429 sont nécessaires à l'expression de larésistance à G. pallida / Cyst nematodes are one of the pests that cause the most damage to potato cultures. Resistance found in the accession spl88S.329.18 in Solanum sparsipilum is characterized by oligogenic determinism with a strong effect QTL on chromosome V (GpaVspl) and a minor effect QTL on chromosome XI (GpaXIspl). To obtain a high level of resistance, the effect of QTL GpaVspl must be complemented by the low effect QTL GpaXIspl. By comparative genomics, the GpaV locus was located in a range between 16 and 60 kb in genomes of tomato and potato related species: Solanum demissum and Solanum phureja. Two genes were annotated: the first belonging to the TIR -NBS -LRR gene family (TNL) and the second one belonging to the “mitochondrial transcription termination factor” family (mTERF). The effect of both genes -Spl_TNL18428 and Spl_mTERF18430- on resistance to G. pallida were analyzed via genetic transformation experiments followed by resistance tests on transformed plants. A partial effect of Spl_TNL18428 on resistance to G. pallida was identified by complementation of susceptible plants. Gene silencing experiments suggested that Spl_TNL18429, which occurs in roots and presents a high percentage of sequence identity with the gene Spl_TNL18428, is also involved in resistance to G. pallida. The expression of the GFP reporter gene, under the control of the Spl_TNL18428 gene promoter, is strongly induced in cells located around the syncytium. This strengthens the hypothesis of an involvement of Spl_TNL18428 gene in resistance to G. pallida, because the location of GFP expression is similar to necrosis, which is characteristic of resistant plants. Taking into account that recent data showing that several NBS-LRR genes may be essential for the expression of resistance, our results suggest that both Spl_TNL18428 and Spl_TNL18429 genes are necessary for the expression of resistance to G. pallida

Seed tubers conditioned to 0, 200 or 400 day-degrees above 4t were grown in land infested with Q. pallida. Plants from 400 day-degree seed emerged earlier, had larger canopies and greater dry weights early in the growing season than plants from 0 day-degree seed. However, physiological ageing reduced peak percentage ground cover and advanced crop senescence so that similar quantities of solar radiation were intercepted over the whole growth period. Overall, total and ware yields were not affected much by seed tuber physiological age. The partially resistant cultivars tested were more tolerant than the non resistant cultivars but tolerance was not usually affected by physiological age of seed tubers. The effects of nematicide treatment, initial Q. pallida population density, cultivar maturity class, cultivar resistance status and planting date on nematode multiplication, plant growth and tolerance of attack by Q. pallida are discussed. Using data from a variable temperature water bath experiment, probability and regression analysis estimated mean basal temperatures for the development of Q. pallida and Q. rostochiensis at 2.5 and S.rCi least variance analysis estimates were 3.5 and 4.rC respectively. Approximately 200 day-degrees above 3.5 and 4.rC were required from the inoculation of JJ2 of Q. pallida and G. rostochiensis to the peak numbers of JJ5 found in potato roots. From a range of chemicals tested for their ability to release antigen from Q. pallida cysts, sodium hypochlorite was found to be the most effective. Released antigen was detected using polyclonal antisera and monoclonal antibodies in an ELISA test. The potential for the development of an ELISA based diagnosis test for PCN using species-specific antibodies is discussed.

Auksinis (Globodera rostochiensis) ir blyškusis (Globodera pallida) bulviniai cistiniai nematodai yra bulvinių (Solenaceae) šeimos kenkėjai, įrašyti į pasaulio, Europos ir Lietuvos karantininių organizmų sąrašą. Šio magistro darbo tikslas buvo identifikuoti G. rostochiensis, jo patotipus bei paplitimą, ištirti G. pallida būklę dirvos mėginiuose, paimtuose skirtingo ploto laukuose su skirtingais priešsėliais iš visų Lietuvos apskričių. Atlikus morfologinę ir pirmąkart Lietuvoje pritaikius DNR polimerazinės grandininės reakcijos (PGR) metodą bulviniams cistiniams nematodams G. rostochiensis ir G. pallida, Lietuvoje aptiktas tik G.rostochiensis, o G. pallida nerastas. Mažuose laukų plotuose - iki 5ha G. rostochiensis yra paplitęs labiau, nei dideliuose plotuose - nuo 5ha iki 30ha. Gausesniam paplitimui Lietuvos agroekosistemose įtakos turi lengvesnis dirvožemio tipas – smėliai ir priesmėliai, bei priešsėliai, kur didesnė tikimybė, kad augs augalai šeimininkai. Laboratorinis bandymas su diferenciniais augalais parodė, kad Lietuvoje paplitęs G. rostochiensis Ro1 patotipas. / Golden (Globodera rostochiensis) and pale (Globodera pallida) potato cyst nematodes are quarantine organisms. Potatoes are by far the most important host crop. Other Solanum spp. and their hybrids can also act as hosts. The aim of this study was to identify G. rostochiensis, G. rostochiensis pathotypes and distribution and also G. pallida status in soil samples from different field of different size and various forecrops in Lithuanian counties. Only G. rostochiensis was present in Lithuania after morphological identification and DNA polymerase chain reaction (PCR) which has been done in Lithuania for the first time. In small field areas up to 5 ha G. rostochiensis is more distributed than in bigger areas up to 30 ha. The presence of host plants in various forecrops, soil type – sands and sandy loams, also have influence on numerous distribution of G. rostochiensis. The experiment of G. rostochiensis pathotypes showed that only Ro1 pathotype is present in Lithuania.

Diss. (sammanfattning) Alnarp : Sveriges lantbruksuniversitet, 2004. / Härtill 4 uppsatser.

Potato cyst nematodes (PCN), Globodera rostochiensis and G. pallida, are economically important pests of potato (Solanum tuberosum) crops in potato growing regions worldwide. Integrated management is under threat, with effective nematicides increasingly being withdrawn on environmental and health grounds. Alternative strategies are urgently needed and trap cropping could be one of them. The non-tuber-bearing Solanum sisymbriifolium is regarded as an effective trap crop for PCN with strong hatching ability and immunity to PCN infection and has been used in the UK and The Netherlands. However, its mode of action is unknown. In order to shed light on the mode of action so that a novel control strategy could be identified, the interactions between G. pallida and S. sisymbriifolium were investigated using in vitro bioassays. In choice assays, G. pallida J2s were equally attracted to the roots of S. sisymbriifolium and to those of S. tuberosum. However, potato root diffusate (PRD), which is routinely used to induce PCN hatch, failed to attract G. pallida J2s in chemotaxis bioassays, indicating hatching factors (HFs) and soluble compounds present in PRD are not involved in attraction of G. pallida J2s to potato roots. The J2s invaded the roots of S. sisymbriifolium in large numbers but failed to develop further. To facilitate continuous observation of nematode development, a novel in vitro method was devised with the use of Pluronic F-127, which requires no sterilisation, and the life cycle of G. pallida was successfully observed in S. tuberosum roots. Quantitative real-time polymerase chain reaction analyses of defence related genes of S. tuberosum and S. sisymbriifolium infected with G. pallida revealed up-regulation of the chitinase gene (ChtC 2.1) at 3 days post inoculation in S. sisymbriifolium but not in S. tuberosum. Electrospray ionisation-mass spectrometry analyses of root exudate extracts of the two Solanum species and subsequent bioassay-guided fractionation showed that the HF of S. sisymbriifolium differs from that of S. tuberosum. Previously, attention had been solely paid to the hatching ability of the root exudate of S. sisymbriifolium, but this study revealed for the first time that the aerial part extract possesses a significant hatching ability.

No description available.

Les nématodes à kystes sont l'un des bioagresseurs causant le plus de dégâts sur les cultures de pommes de terre. La résistance trouvée chez l'accession spl88S.329.18, issue de l'espèce Solanum sparsipilum est caractérisée par un déterminisme oligogénique avec un QTL à localisé sur le chromosome V (GpaVspl) et un QTL mineur localisé sur le chromosome XI(GpaXIspl). Pour obtenir une résistance de haut niveau, l'effet du QTL GpaVspl, doit êtrecomplémenté par celui du QTL à effet faible GpaXIspl. Par génomique comparative, le locusGpaV a été localisé dans un intervalle compris entre 16 et 60 kb sur les génomes de la tomateet des espèces apparentées à la pomme de terre, Solanum demissum et Solanum phureja. Deuxgènes ont été annotés dans cet intervalle sur les génomes de la tomate et de S. demissum : lepremier appartient à la famille des TIR-NBS-LRR (TNL), famille de gènes de résistanceclassiques, et le second appartient à la famille des " mitochondrial, transcription terminationfactor " (mTERF), dont l'implication dans des mécanismes de résistance n'a jamais étédémontrée.Les objectifs de ma thèse étaient d'identifier le(s) gène(s) responsable(s) de la résistance àG. pallida, conférée par le locus GpaVspl, et d'étudier sa régulation. Suite à la publication de laséquence du génome de S. phureja, en 2011, nous avons mis en évidence que le locus GpaVétait dupliqué chez S. phureja et que cette duplication était également présente chezS. sparsipilum. Les quatre gènes annotés au locus GpaVspl ont été nommésSpl_mTERF18430, Spl_TNL18429, Spl_mTERF18453 et Spl_TNL18428.L'effet des deux gènes Spl_mTERF18430 et Spl_TNL18428 sur la résistance à G. pallida aété analysé via des expériences de transformation génétique suivies par des tests de résistancesur les plantes transformées. Un effet partiel du gène Spl_TNL18428 sur la résistance àG. pallida a été mis en évidence par complémentation de plantes sensibles. Aucun effetsignificatif n'a été détecté pour le gène Spl_mTERF18430. Des expériences d'extinctiongénique suggèrent que le deuxième gène TIR-NBS-LRR, Spl_TNL18429, qui est égalementexprimé dans les racines et qui présente un fort pourcentage d'identité de séquence avec legène Spl_TNL18428, pourrait également être impliqué dans la résistance à G. pallida.L'expression du gène rapporteur GFP, placé sous le contrôle du promoteur du gèneSpl_TNL18428, est fortement induite dans les cellules situées autour du syncytium. Cecirenforce l'hypothèse d'une implication du gène Spl_TNL18428 dans la résistance à G. pallida,car la localisation de l'expression de la GFP est similaire à celle de la nécrose, qui estcaractéristique de la réaction développée par les plantes résistantes autour du syncytium induitpar les nématodes.En tenant compte des données bibliographiques récentes, montrant que plusieurs gènes NBSLRRpeuvent être indispensables à l'expression d'une résistance, nos résultats suggèrent queles deux gènes Spl_TNL18428 et Spl_TNL18429 sont nécessaires à l'expression de larésistance à G. pallida