Härmäsienet (Erysiphales) Kumpulan kasvitieteellisen puutarhan kokoelmakasveilla

Show full item record



Permalink

http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-201709225404
Title: Härmäsienet (Erysiphales) Kumpulan kasvitieteellisen puutarhan kokoelmakasveilla
Author: Heiskanen, Ville
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry, Department of Agricultural Sciences
Publisher: Helsingin yliopisto
Date: 2017
Language: fin
URI: http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-201709225404
http://hdl.handle.net/10138/224551
Thesis level: master's thesis
Discipline: Kasvintuotantotieteet
Plant Production Science
Växtproduktionsvetenskap
Abstract: Kasvipatogeeniset härmäsienet (Erysiphales) ovat ehdottomia loisia, jotka tartuttavat lähes 10 000 koppisiemenistä (Magnoliophytina) kasvia ympäri maailman. Ne ovat erikoistuneet tiettyjen kasvien tai -ryhmien infektoimiseen, ja aiheuttavat merkittäviä satotappioita monille tuotantokasveille. Tässä tutkimuksessa kartoitettiin Helsingin yliopiston Kumpulan kasvitieteellisen puutarhan kokoelmakasveilla eläviä härmäsieniä, jotka tunnistettiin sekä morfologisten tuntomerkkien että ITS-sekvenssien avulla. Yhteensä 94 härmäsienihavaintoa tehtiin Kumpulan puutarhan kokoelmakasveilta kasvukaudella 2015. Kerätyistä näytteistä havainnoitiin ensimmäisenä morfologisia tuntomerkkejä mikroskopoimalla sekä suvuttomia että suvullisia rakenteita. Koska suuresta osasta herbaarionäytteitä ei havaittu suvullisia rakenteita, ja suvuttomat rakenteet olivat usein vajavaisia, eristettiin 42 näytteestä DNA:ta ITS-sekvensointia varten. Tätä varten suunniteltiin spesifisiä alukkeita sekä PCR- että sekvensointireaktioihin. ITS-sekvenssejä verrattiin BLASTn -työkalulla geenipankkiin (NCBI) tallennettuihin ITS-alueiden sekvensseihin ja niistä muodostettiin sekä fylogeneettinen puu että identiteettimatriisi kuvaamaan sienten evoluutiota ja ITS-sekvenssien nukleotidieroavaisuuksia. Tutkimuksessa määritettiin yhteensä 28 sienilajia, joiden fylogeneettinen ryhmittely noudattaa kirjallisuudessakin kuvattua härmäsienten fylogeniaa. 14 sienilajia määritettiin perustuen pelkästään morfologisiin tuntomerkkeihin. ITS-sekvenssejä tallennettiin geenipankkiin (ENA) 42 analysoidusta näytteestä arkistonumeroilla LT794916–LT795001. Härmäsienille suunnitellut alukkeet olivat riittävän spesifisiä, jotta härmäsienistä saatiin monistettua ja sekvensoitua DNA:ta. 5 näytteestä PCR-tuotteet kloonattiin, koska ne sisälsivät kontaminantteja eikä PCR-tuotteita voitu suoraan sekvensoida. Tämä tutkimus osoittaa, että noin 6 ha:n alueella elää monipuolinen lajisto härmäsieniä, kun härmäsienille oikeita isäntäkasveja on läsnä. Tutkimus osoittaa myös, että Kumpulan kasvitieteellisen puutarhan härmäsienilajisto edustaa Suomessa aiemmin kuvattuja yleisiä lajeja, mutta myös muutamaa harvinaisempaa lajia, joilla ei Suomen luonnossa ole isäntäkasveja.Powdery mildew fungi (Erysiphales) are obligate plant pathogens that infect almost 10 000 plant species (Magnoliophytina) worldwide. They are highly host specialised fungi that cause significant crop losses in agriculture and horticultural production. The aim of this study was to recognise and identify powdery mildew fungi occurring in the botanical garden of Helsinki University in Kumpula. Identification was based on the morphological characters and barcodes based on ITS-sequences. Altogether 94 observations were made of powdery mildews during the growth season 2015. To identify the powdery mildew fungi, the morphological characters were studied with a microscope, and 42 specimens were characterized for using powdery mildew specific primers and sequencing. All the sequences were compared with sequences available in Genbank (NCBI) using BLASTn tool. A phylogenetic tree was build from the sequences to show evolutionary distances. The sequences were also compared with an identity matrix to show nucleotide differences between the isolates. Twenty-eight species of powdery mildew fungi were identified in this study. 14 of these fungi were possible to identify based only on their morphological characters. The ITS sequences of 42 isolates were deposited to a Genbank (ENA) with accession numbers LT794916–LT795001. In most cases the primers were specific enough to multiply DNA of the powdery mildew fungi and to sequence the PCR product without cloning. The PCR products from 5 samples had to be cloned because they contained a mixture of sequences. This study shows that an area of 6 ha in the Kumpula Botanical garden contains multiple species of powdery mildew fungi. Results also show that the species found infecting the plants in the botanical garden are mostly common species that have been found earlier in Finland. A few uncommon powdery mildew species lacking the native hosts in Finland were also found.
Subject: Erysiphales
powdery mildew
plant pathogen
ITS sequencing
härmäsienet
kasvitaudit
ITS-sekvensointi


Files in this item

Total number of downloads: Loading...

Files Size Format View
Ville_Heiskanen_PG_2017.pdf 2.573Mb PDF View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record