Amsterdam, The Netherlands
May 22, 2019
V-shaped yellow sectors on the leaf edges and blackening of the leaf veins in Brassica crops such as broccoli, cauliflower, Brussels sprouts, radishes or watercress are typical disease symptoms of Black Rot, a major agronomical problem across the globe. Until now, no effective resistance has been found to counter this plant disease. Researchers at the UvA’s Swammerdam Institute for Life Sciences, working together with vegetable breeding companies Bejo Zaden and Rijk Zwaan, have been awarded a Top Sector T&U (horticulture and propagation materials) grant to conduct research into the underlying genetic factors that make Brassica crops susceptible to Black Rot.
Black rot: V-shaped yellow sectors on the leaf edges and blackening of the leaf veins. Credits: SILS
Black Rot thrives in warm, humid weather conditions. This bacterial pathogen spreads readily from plant-to-plant through contact with animals, humans and rain water splash, and regular outbreaks occur during wet summers. The disease can spread rapidly; one infected leaf can result in the loss of an entire field in a matter of weeks. This results in significant economic losses for growers.
‘Like most bacterial pathogens, managing this microbial disease is extremely difficult. This is partly due to the fact that there are no effective chemical treatments available'.
There are hardly any wild Brassica plant species that are resistant to this disease which could be used as a natural resource in plant breeding programmes. Harrold van den Burg, principal investigator at the UvA: 'Copper-based bactericides are currently used to reduce bacterial spread in field conditions, but this approach is not very effective and we have observed that the bacteria are becoming resistant to this treatment. It is also important to keep in mind that society wants a significant reduction in our usage of chemical pesticides. The UvA has a long-term collaboration with vegetable breeding companies Bejo Zaden and Rijk Zwaan. In our research we study the infection mechanism used by these bacteria and host entry appears to be the plant’s Achilles’ heel for this pathogenic organism. The Top Sector grant and the companies’ contribution will now allow us to identify new mechanisms for resistance. Our research will focus on closing the wide-open gate at the edges of the plant leaves – known as hydathodes – to stop the bacteria from entering the host plant. The knowledge obtained will be incorporated in breeding programmes for Brassica crops by the companies’.
More information on Top Sector T&U grants
Waarom zijn koolgewassen zo kwetsbaar voor zwartrot?
Vergeling aan de bladranden en zwartnervigheid bij broccoli, bloemkool, spruitjes, radijs of waterkers. De plantenziekte zwartrot veroorzaakt wereldwijd grote problemen bij koolgewassen. Tot op heden is er nog geen doeltreffende resistentie gevonden tegen deze koolziekte. Onderzoekers van het Swammerdam Institute for Life Sciences van de UvA en groenteveredelingsbedrijven Bejo Zaden en Rijk Zwaan kunnen nu met een subsidie van Topsector TU op zoek naar de genetische basis van de kwetsbaarheid van koolgewassen voor zwartrot.
Warm nat weer, daar gedijt zwartrot het beste bij. De bacteriële ziekteverwekker verspreidt zich gemakkelijk van plant tot plant, overgebracht door mens, dier of opspattend regenwater. Tijdens natte zomers zijn er dan ook regelmatig uitbraken. Verspreiding kan snel gaan; van één geïnfecteerd blad naar een veld vol zieke planten is een kwestie van weken. De economische schade voor telers is dan ook groot.
‘Zoals met de meeste bacteriële ziekteverwekkers is het beheer van deze ziekteverwekker erg moeilijk, mede doordat doeltreffende chemische bestrijdingsmiddelen ontbreken'.
Er zijn weinig wilde koolsoorten die ongevoelig zijn voor deze zieke en die gebruikt kunnen worden als natuurlijke resistentiebronnen voor veredelingsprogramma's. Harrold van den Burg, onderzoeksleider van de UvA: 'Op dit moment worden koper-gebaseerde bactericiden toegepast om de verspreiding van bacteriën in het veld te verminderen. Echter deze middelen zijn weinig doeltreffend, en we zien ongevoeligheid tegen kopper ontstaan bij de bacterie. Bovendien bestaat vanuit de maatschappij de behoefte om het gebruik van chemische bestrijdingsmiddelen sterk te reduceren. Vanuit de UvA hebben we een langdurige samenwerking met groenteveredelingsbedrijven Bejo Zaden en Rijk Zwaan. In ons onderzoek focussen we ons op het mechanisme waarmee deze bacterie zijn waardplant binnendringt, de achilleshiel voor deze ziekteverwekker. Met de subsidie van Topsector en de bijdrage van de bedrijven kunnen we nu nieuwe mechanismen voor resistentie identificeren: door ons te richten op het sluiten van de toegangsdeur van de bacterie, de waterporiën aan de rand van het blad. Deze kennis vertalen we vervolgens in veredelingsprogramma’s voor koolgewassen’.
Meer informatie subsidie Topsector TU
Topics
Species
