L.p. w zał. do Rozporządzenia MRiRW: 10

Tytuł projektu:	Toksyny białkowe Stagonospora nodorum i ich związek z patogenicznością oraz odpornością pszenżyta i pszenicy na septoriozę liści i plew.
Kierownik projektu:	prof. dr hab. E. Arseniuk
Planowany okres realizacji:	2014-2020

Streszczenie:

Septorioza liści i plew jest notowana prawie we wszystkich rejonach uprawy zbóż na świecie. W Polsce septorioza liści i plew zbóż i traw obserwowana jest w zasiewach pszenżyta i pszenicy corocznie, co jest potwierdzone wynikami badań prowadzonych w programie wieloletnim IHAR-PIB. Sprawca tej choroby może również porażać jęczmień, żyto i różne gatunki traw. Szkodliwość choroby polega głównie na zmniejszeniu masy tysiąca ziarniaków. W przypadku silnego porażenia roślin straty w plonie ziarna sięgają 50-60 %.
W ciągu ostatnich lat pojawiły się badania wiążące mechanizm powstawania nekroz na liściach i innych organach asymilacyjnych zbóż porażonych przez S. nodorum z produkowaniem przez tego patogena białkowych toksyn współdziałających z produktami dominujących genów rośliny. W badaniach prowadzonych na populacjach pszenicy scharakteryzowanych pod względem odporności na część toksyn stwierdzono silny związek korelacyjny między odpornością na toksyny a odpornością rośliny na S. nodorum.
Dotychczas opisano sześć przykładów interakcji toksyna patogena – gen odporności w roślinie: są to odpowiednio toksyny: Tox1, Tox2, Tox3, Tox4, Tox5 i ToxA oraz geny gospodarza Snn1, Snn2, Snn3, Snn4, Snn5 i Tsn1. Białka toksyn są charakteryzowane, jako białka o wielkości zawierającej się między 3kDa a 20kDa.

Cel:

W ramach projektu realizowanych będzie 5 następujących celów:

• opracowanie procedury testowania materiałów roślinnych na obecność genów warunkujących odporność na białkowe toksyny S. nodorum,
• zbadanie zdolności poszczególnych toksyn do indukcji nekrozy na próbie krajowych odmian z KRO i linii pszenżyta i pszenicy,
• zbadanie związku korelacyjnego między obecnością genów niewrażliwośći na toksyny a odpornością na S. nodorum w warunkach fitotronowych (siewki) oraz polowych (rośliny dorosłe),
• opracowanie procedury testowania izolatów S. nodorum pod względemzdolności do produkcji toksyn,
• identyfikacja źródeł odporności na S. nodorum niezwiązanych z odpornością na toksyny.

Wszystkie dotychczasowe badania zagranicznych zespołów dotyczące wpływu białkowych toksyn S. nodorum prowadzone były na liniach i odmianach pszenicy. Ponieważ pszenżyto posiada wspólne z pszenicą chromosomy należy się spodziewać, że w obu gatunkach występują podobne mechanizmy indukcji nekrozy przez patogena. Tę hipotezę należy jednak zweryfikować i to jest głównym celem projektu, który jest realizowany poprzez ww. cele cząstkowe, osiąganie których nastąpi w kolejnych okresach sprawozdawczych i będzie umieszczane na stronie internetowej IHAR-PIB.

---

2019

• Arseniuk E., Walczewski J., Ochodzki P., (2019) Toksyny białkowe Parastagonospora nodorum i ich związek z patogenicznością oraz odpornością pszenżyta i pszenicy na septoriozę liści i plew. Biuletyn IHAR 286, 71-73

2018

• Ochodzki P., J. Walczewski, E. Arseniuk: Production, isolation and necrotrophic activity of selected Parastagonospora nodorum proteinaceous toxins. 40th Mycotoxin Workshop, Monachium, czerwiec 11 - 13, 2018.
• Walczewski J., P. Ochodzki, E. Arseniuk, Tox5 and its effect on SNB development in Polish wheat and triticale germplasm. International Association for Plant Biotechnology Congress, Dublin, sierpień 19 – 24, 2018
• S. F. Bartosiak, E. Arseniuk and E. Bednarczyk, Occurrence of Parastagonospora nodorum blotch, Parastagonospora avenae blotch and Zymoseptoria tritici blotch on wheat and triticale in Poland. Breeding cereals for sustainable agriculture EUCARPIA cereal section/ IWIW2 meetings, Clermont, marzec 19 – 22, 2018

2017

• Walczewski J., Arseniuk E., Ochodzki P., 2017. Toksyny białkowe Parastagonospora nodorum. XIII Ogólnopolska Konferencja Naukowa "Nauka dla hodowli i nasiennictwa roślin uprawnych" 30.01.2017, Zakopane,
• Walczewski J., Ochodzki P., Arseniuk E., Tan Kar-Chun, 2017. P. nodorum effectors resistance among Polish wheat and triticale germplasm. 3rd Global Summit on Plant Science August 07-09, 2017 Rome, Italy,
• Ochodzki P., Walczewski J., Arseniuk E., 2017.Production, isolation and necrotrophic activity of Parastagonospora nodorum proteinaceous toxin Tox5. 39th Mycotoxin Workshop 19-21.06.2017, Bydgoszcz, Polska.

2016

• Walczewski J., Arseniuk E., Ochodzki P., 2016. Effect of proteinaceous toxins on Parastagonospora nodorum blotch development in wheat. Paryż
• Walczewski J., Arseniuk E., Ochodzki P., 2016. Effect of proteinaceous toxins on Parastagonospora nodorum blotch development in triticale. 9th International Triticale Symposium, May 23-27, 2016. Szeged, Hungary

2015

• P. Ochodzki, J. Walczewski, E. Arseniuk "Characteristics of selected strains of Stagonospora nodorum detected in Poland in terms of necrotrophic activity and production of proteinaceous toxins.". Konferencja: 37th Mycotoxic Workshop, Bratislava, 01-03 June 2015
• J. Walczewski, E. Arseniuk. "Produkcja białkowych toksyn przez izolaty z krajowej populacji S. nodorum"  Konferencja Zakopane 2015.
• J. Walczewski, E. Arseniuk, P. Ochodzki, "Effectof proteinaceustoxinsproducedby Stagonosporanodorumon necrosisinductionin triticale.", Konferencja Berlin 2015