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KOBRA - Dokumentenserver der Universität Kassel  → Fachbereiche  → FB 11 / Ökologische Agrarwissenschaften  → Boden- und Pflanzenbauwissenschaften  → Fachgebiet Ökologischer Pflanzenschutz  → Dissertationen 

Please use this identifier to cite or link to this item: http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:hebis:34-2010120235012

Title: Genetic variation of and environmental effects on inducibility of resistance in tomatoes (Solanum lycopersicum L.) to Phytophthora infestans (Mont) de Bary
Authors: Sharma, Kalpana
???metadata.dc.subject.swd???: TomateGenetische VariabilitätPhytophthora infestans
???metadata.dc.subject.ddc???: 630 - Landwirtschaft, Veterinärmedizin (Agriculture)
Issue Date: 2-Dec-2010
Abstract: Many plant strengtheners are promoted for their supposed effects on nutrient uptake and/or resistance induction (IR). In addition, many organic fertilizers are supposed to enhance plant health and several studies have shown that tomatoes grown organically are more resistant to late blight, caused by Phytophthora infestans to tomatoes grown conventionally. Much is known about the mechanisms underlying IR. In contrast, there is no systematic knowledge about genetic variation for IR. Therefore, the following questions were addressed in the presented dissertation: (i) Is there genetic variation among tomato genotypes for inducibility of resistance to P. infestans? (ii) How do different PS compare with the chemical inducer BABA in their ability to IR? (iii) Does IR interact with the inducer used and different organic fertilizers? A varietal screening showed that contrary to the commonly held belief IR in tomatoes is genotype and isolate specific. These results indicate that it should be possible to select for inducibility of resistance in tomato breeding. However, isolate specificity also suggests that there could be pathogen adaptation. The three tested PS as well as two of the three tested organic fertilisers all induced resistance in the tomatoes. Depending on PS or BABA variety and isolate effects varied. In contrast, there were no variety and isolate specific effects of the fertilisers and no interactions with the PS and fertilisers. This suggests that the different PS should work independent of the soil substrate used. In contrast the results were markedly different when isolate mixtures were used for challenge inoculations. Plants were generally less susceptible to isolate mixtures than to single isolates. In addition, the effectiveness of the PS was greater and more similar to BABA when isolate mixtures were used. The fact that the different PS and BABA differed in their ability to induce resistance in different host genotype -pathogen isolate combinations puts the usefulness of IR as a breeding goal in question. This would result in varieties depending on specific inducers. The results with the isolate mixtures are highly relevant. On the one hand they increase the effectiveness of the resistance inducers. On the other hand, measures that increase the pathogen diversity such as the use of diversified host populations will also increase the overall resistance of the hosts. For organic tomato production the results indicate that it is possible to enhance the tomato growing system with respect to plant health management by using optimal fertilisers, plant strengtheners and any measures that increase system diversity.In ökologischen Anbausystemen wird eine Vielzahl von Pflanzenstärkungsmitteln (PS) beworben, die die Pflanzen durch verbesserte Nährstoffaufnahme und/oder durch induzierte Resistenz (IR) stärken sollen. Ebenfalls werden viele organische Dünger als gesundheitsfördernd beworben und einige Studien haben gezeigt, dass Tomaten in ökologisch gemanagten Böden insgesamt resistenter gegenüber der Braunfäule (Phytophthora infestans) waren als in konventionellen Vergleichssystemen. Während sehr viel über die Mechanismen der IR geforscht wurde und wird, weiß man aber nur wenig über die genetische Variation der IR. In der vorliegenden Dissertation wurden folgende Fragen bearbeitet: (1) Gibt es bei Tomaten genetische Variation für die Induzierbarkeit von Resistenz gegenüber P. infestans? (2) Wie verhalten sich bestimmte PS im Vergleich zum chemischen Induktor BABA im Hinblick auf die IR? (3) Interagiert die IR der Pflanzengenotypen mit den PS und verschiedenen ökologischen Düngemitteln? In einem Sortenscreening wurde gezeigt, dass IR bei Tomaten sowohl sorten- als auch pathogenisolatspezifisch ist. Diese Ergebnisse zeigen, dass Induzierbarkeit von Resistenz gegenüber P. infestans durch BABA eine selektierbare Eigenschaft darstellt, die allerdings isolatspezifisch ist. Die drei eingesetzten PS Mittel induzierten ebenfalls erfolgreich Resistenz, ebenso zwei der drei getesteten Biodünger. Die Sorten- und Isolateeffekte waren je nach eingesetztem PS bzw. BABA unterschiedlich, während die Dünger bei allen Sorten und Isolaten gleich wirkten. Dies deutet darauf hin, dass die Wirkung der PS Mittel unabhängig vom Bodensubstrat zu erwarten ist. Im Gegensatz dazu veränderten sich die Ergebnisse deutlich, wenn Isolatemischungen eingesetzt wurden. Insgesamt waren alle Pflanzen weniger anfällig gegenüber Isolatemischungen im Vergleich zu Einzelisolaten und die PS waren deutlich wirksamer in Kombination mit den Isolatemischungen als mit Einzelisolaten. Die Tatsache, dass die unterschiedlichen eingesetzten Mittel unterschiedlich auf die verschiedenen Wirtsgenotyp-Isolate Kombinationen wirkten stellt Resistenzinduktion als Züchtungsziel in Frage, da Sorten dann abhängig von spezifischen Induktoren würden. Die Ergebnisse mit den Isolatemischungen sind von hoher Relevanz, da sie die Wirksamkeit der Induktoren erhöhten. Damit sollten Maßnahmen, die die Pathogenvielfalt fördern grundsätzlich auch die Resistenz der Wirtspopulation fördern. Für den ökologischen Tomatenanbau bedeutet dies, dass es lohnend sein kann, das System im Hinblick auf die verwendeten Hilfsmittel für das Gesundheitsmanagement zu optimieren.
URI: urn:nbn:de:hebis:34-2010120235012
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