Hoorcolleges zieke en afweer
HC 1 :
Fytopathologie = de tak van het planten-, land- en tuinbouwonderzoek (en de moleculaire
wetenschap) die onderzoek doet naar de oorzaak van plantenziekten en plagen, die leiden tot een
verlies aan landbouwopbrengst en zoekt naar methoden om de gevolgen van de ziekten te
beheersen.
Wat zijn veroorzakers van plantenziekten:
Levend (schimmels, bacterien, oomcyten, parasitaire planten, nematoden) of niet-levend (omgeving
enzo maar dat hoef je niet te weten).
Levende veroorzakers zijn besmettelijk , ze maken deeltjes die de plant ziek maken , ze kunnen zich
repliceren en verspreiden.
Zorgen voor oogstverliezen
Er is een wapenwedloop tussen planten en hun pathogenen diversere genen bij afweer of
pathogeniciteit / virulentie.
1. Pathogenen ontwikkelen infectie strategien
2. Planten ontwikkelen afweermechanismen
3. Pathogenen evolueren door selectiedruk
4. Succesvol pathogeen betere strategie om afweer te onderdrukken en neemt de populatie
over.
De meeste planten zijn dus resistent tegen bestaande pathogenen, maar soms worden ze door een
nieuwe mutatie in het pathogeen toch ziek.
Interacties tussen plant en omgeving:
- Mutualisme beiden hebben voordeel
- Commensalisme Plant heeft geen nadeel, de ander heeft voordeel
- Herbivorie vraat aan planten, nadelig voor plant
- Parasitisme Infectie door ziektekiemen, een vorm van symbiose die nadelig is voor de
waard omdat er plantendelen afsterven, of zelfs de hele plant
- Ziekte de parasiet zorgt dat essentiele functies van de gastheer niet meer kunnen
plaatsvinden, dit is ten nadele van de plant. = pathogeen
Het doel van fytopathologisch onderzoek
Casus : potato late blight (aardappelziekte) , veroorzaakt door een oomyceet. leidt tot grote
hongersnood in ierland. Hierdoor trokken ieren massaal naar Amerika.
,De Bary ontdekt dat micro organismen ziektes kunnen veroorzaken door ze op een gezonde plant
te zetten.
Kochs postulaten:
- Microbe die geassocieerd wordt met de zieke patient (over mensen hier) kan worden
geisoleerd.
- Microbe kan worden gegroeid in een reincultuur en kan worden geidentificeerd.
- Injectie, infectie, inoculatie van de microbe leidt tot dezelfde ziekte.
- Weer isoleren van de geinfecteerde plant
- Re-inoculatie weer dezelfde ziekte symptomen
Het is een cirkel van isolatie en infectie.
Symptomen : een uiting van de ziekte , de plant reageert op de schadelijke activiteit van de
pathogeen.
Dit is een fysiek bewijs dus van de ziektekiem , bv als je schimmelsporen ziet of een bacteriele halo of
biofilm.
Classificatie
Schade door ziekten en plagen: vraatschade, spoorvorming(roest, tarwebrand), verwelking, rot,
verdorring (vuur), ophoping van toxines, verlies van nutrienten, verkleuring(mozaiek)/vervorming
(bladkrul, ploovorming, knolvoming)
Basis van symptomen:
Blights – verdorring
Rusts – roest (sporen)
Smuts – brand (sporen)
Rots – rotting
Wilt – verwelken
Canker – gal, knobbels, verdiepingen
Crown gall – gal / knobbels
Leaf spot – bladvlekken
Scab – schurft
Extremer : mimicry : schijnbloemen of schijnbladeren
Mimicry:
, - De schimmel manipuleert de gastheer, maakt schijnbloemen (eigenlijk bladeren) ,
bevruchters bezoeken deze pseudobloemen en verspreiden de schimmelsporen.
- Een schimmel steriliseert de gastheer, de bloemen en meeldraden zijn bedekt met
schimmelsporen.
Fytoplasma (celwandloze bacterien) induceren ontwikkelingsstoringen, een infectie kan er
bijvoorbeeld voor zorgen dat de bloem op een blad gaat lijken (groener).
Wanneer wordt de plant ziek?
Ziekte driehoek:
- De waardplant moet vatbaar zijn voor een specifiek pathogeen
Voorkomen door: plant resistent maken met genetica en andere methodes.
- De ziekteverwekker moet de planten afweer kunnen overkomen of onderdrukken
Voorkomen door: de pathogeen te verwijderen
- De omgeving/ condities verschuiven richting een voordeel voor het pathogeen
Voorkomen door: omgeving aanpassen tot het voor de plant in het voordeel is
Pathogenicity = de capaciteit van de pathogeen om te interfereren met de host activiteiten om de
ziekte cirkel verder te laten gaan en de pathogeen te laten repliceren.
Virulence = de aggesiviteit van een pathogeen
Predisposition / conducive = De conditites die de plant vatbaar maken voor het pathogeen
De mens draag sterk bij aan het uitbreken van nieuwe ziektes monocultuur, verschepen van
plantmateriaal, teeltmethodes en irrigatie systemen.
Ziektes verspreiden zich door de grond, wind, regen, zaadjes, vectors, mechanisch.
Vectoren: insecten, hemiptera (aphids/bladluizen etc), mijten, mensen, nematoden (aaltjes),
schimmels.
Zaadjes worden gecheckt op ziektes , of gestekt met hitte, bleek.
Infectie strategien:
Epiphytic = organisme leeft op het oppervlakte van een fotosynthetisch organisme
Endophytic = organisme groeit in de host
, Phylloplane = blad oppervlak
Phyllosphere = omgeving rond het blad & impacted erdoor
Rhizoplane = wortel oppervlak
Rhizosphere = omgeving rond de wortel en impacted erdoor
3 infectie manieren:
- Biotroof, de plant niet doden, maar manipuleren met effectoren. Proberen detectie van de
plant en zijn afweerreactie te voorkomen. Minder celwand afbrekende enzymen.
Suboptimale harmonie. oomyceten. Afweer: salicylzuur.
- Necrotroof, de plant doden met giftige stoffen, de celwand oplossen met enzymen en de
dode cellen eten . “smash and grab” schimmels. Afweer: jasmonzuur en ethyleen
- Mycorrhiza, symbiose
- Hemibiotroof , wisselen tussen biotroof en necrotroof . Uiteindelijk doden ze hun gastheer
wel bacterien
Toxines van necrotrofe pathogenen:
- HC-toxin remt histone deacetylase verandert genexpressie van gastheergenen
- Fusicoccanes induceert verwelking , remt proton pomp van de gastheer
Begrippen:
Pathogeen: Kleine ziektekiem, bacterie, virus, virion, schimmel, oomyceet, prion
Parasiet : Grotere ziektekiemen, kleine dieren en planten, insectenlarven, parasitaire planten,
nematoden.
Susceptibility = in hoeverre de host de aanval van een pathogeen niet kan afweren. symptomen
Tolerance = verdediging met minimale oogst verliezen terwijl de pathogene ontwikkeling wel wordt
geremd.
Resistance = in hoeverre de host de aanval wel kan afweren met weinig tot geen replicatie van de
pathogeen.
Hypersensitivity = weefsel van de host stort in (necrose)
Disease escape = de host kan beschadigende ziekte stress voorkomen
Compatibale interactie = interactie tussen een stam van een pathogeen en een waardplant, leidt tot
ziekte.
Gen om gen hypothese: interactie is succesvol door de afwezigheid van herkenning van avirulence
factoren door R eiwitten.
HC 1 :
Fytopathologie = de tak van het planten-, land- en tuinbouwonderzoek (en de moleculaire
wetenschap) die onderzoek doet naar de oorzaak van plantenziekten en plagen, die leiden tot een
verlies aan landbouwopbrengst en zoekt naar methoden om de gevolgen van de ziekten te
beheersen.
Wat zijn veroorzakers van plantenziekten:
Levend (schimmels, bacterien, oomcyten, parasitaire planten, nematoden) of niet-levend (omgeving
enzo maar dat hoef je niet te weten).
Levende veroorzakers zijn besmettelijk , ze maken deeltjes die de plant ziek maken , ze kunnen zich
repliceren en verspreiden.
Zorgen voor oogstverliezen
Er is een wapenwedloop tussen planten en hun pathogenen diversere genen bij afweer of
pathogeniciteit / virulentie.
1. Pathogenen ontwikkelen infectie strategien
2. Planten ontwikkelen afweermechanismen
3. Pathogenen evolueren door selectiedruk
4. Succesvol pathogeen betere strategie om afweer te onderdrukken en neemt de populatie
over.
De meeste planten zijn dus resistent tegen bestaande pathogenen, maar soms worden ze door een
nieuwe mutatie in het pathogeen toch ziek.
Interacties tussen plant en omgeving:
- Mutualisme beiden hebben voordeel
- Commensalisme Plant heeft geen nadeel, de ander heeft voordeel
- Herbivorie vraat aan planten, nadelig voor plant
- Parasitisme Infectie door ziektekiemen, een vorm van symbiose die nadelig is voor de
waard omdat er plantendelen afsterven, of zelfs de hele plant
- Ziekte de parasiet zorgt dat essentiele functies van de gastheer niet meer kunnen
plaatsvinden, dit is ten nadele van de plant. = pathogeen
Het doel van fytopathologisch onderzoek
Casus : potato late blight (aardappelziekte) , veroorzaakt door een oomyceet. leidt tot grote
hongersnood in ierland. Hierdoor trokken ieren massaal naar Amerika.
,De Bary ontdekt dat micro organismen ziektes kunnen veroorzaken door ze op een gezonde plant
te zetten.
Kochs postulaten:
- Microbe die geassocieerd wordt met de zieke patient (over mensen hier) kan worden
geisoleerd.
- Microbe kan worden gegroeid in een reincultuur en kan worden geidentificeerd.
- Injectie, infectie, inoculatie van de microbe leidt tot dezelfde ziekte.
- Weer isoleren van de geinfecteerde plant
- Re-inoculatie weer dezelfde ziekte symptomen
Het is een cirkel van isolatie en infectie.
Symptomen : een uiting van de ziekte , de plant reageert op de schadelijke activiteit van de
pathogeen.
Dit is een fysiek bewijs dus van de ziektekiem , bv als je schimmelsporen ziet of een bacteriele halo of
biofilm.
Classificatie
Schade door ziekten en plagen: vraatschade, spoorvorming(roest, tarwebrand), verwelking, rot,
verdorring (vuur), ophoping van toxines, verlies van nutrienten, verkleuring(mozaiek)/vervorming
(bladkrul, ploovorming, knolvoming)
Basis van symptomen:
Blights – verdorring
Rusts – roest (sporen)
Smuts – brand (sporen)
Rots – rotting
Wilt – verwelken
Canker – gal, knobbels, verdiepingen
Crown gall – gal / knobbels
Leaf spot – bladvlekken
Scab – schurft
Extremer : mimicry : schijnbloemen of schijnbladeren
Mimicry:
, - De schimmel manipuleert de gastheer, maakt schijnbloemen (eigenlijk bladeren) ,
bevruchters bezoeken deze pseudobloemen en verspreiden de schimmelsporen.
- Een schimmel steriliseert de gastheer, de bloemen en meeldraden zijn bedekt met
schimmelsporen.
Fytoplasma (celwandloze bacterien) induceren ontwikkelingsstoringen, een infectie kan er
bijvoorbeeld voor zorgen dat de bloem op een blad gaat lijken (groener).
Wanneer wordt de plant ziek?
Ziekte driehoek:
- De waardplant moet vatbaar zijn voor een specifiek pathogeen
Voorkomen door: plant resistent maken met genetica en andere methodes.
- De ziekteverwekker moet de planten afweer kunnen overkomen of onderdrukken
Voorkomen door: de pathogeen te verwijderen
- De omgeving/ condities verschuiven richting een voordeel voor het pathogeen
Voorkomen door: omgeving aanpassen tot het voor de plant in het voordeel is
Pathogenicity = de capaciteit van de pathogeen om te interfereren met de host activiteiten om de
ziekte cirkel verder te laten gaan en de pathogeen te laten repliceren.
Virulence = de aggesiviteit van een pathogeen
Predisposition / conducive = De conditites die de plant vatbaar maken voor het pathogeen
De mens draag sterk bij aan het uitbreken van nieuwe ziektes monocultuur, verschepen van
plantmateriaal, teeltmethodes en irrigatie systemen.
Ziektes verspreiden zich door de grond, wind, regen, zaadjes, vectors, mechanisch.
Vectoren: insecten, hemiptera (aphids/bladluizen etc), mijten, mensen, nematoden (aaltjes),
schimmels.
Zaadjes worden gecheckt op ziektes , of gestekt met hitte, bleek.
Infectie strategien:
Epiphytic = organisme leeft op het oppervlakte van een fotosynthetisch organisme
Endophytic = organisme groeit in de host
, Phylloplane = blad oppervlak
Phyllosphere = omgeving rond het blad & impacted erdoor
Rhizoplane = wortel oppervlak
Rhizosphere = omgeving rond de wortel en impacted erdoor
3 infectie manieren:
- Biotroof, de plant niet doden, maar manipuleren met effectoren. Proberen detectie van de
plant en zijn afweerreactie te voorkomen. Minder celwand afbrekende enzymen.
Suboptimale harmonie. oomyceten. Afweer: salicylzuur.
- Necrotroof, de plant doden met giftige stoffen, de celwand oplossen met enzymen en de
dode cellen eten . “smash and grab” schimmels. Afweer: jasmonzuur en ethyleen
- Mycorrhiza, symbiose
- Hemibiotroof , wisselen tussen biotroof en necrotroof . Uiteindelijk doden ze hun gastheer
wel bacterien
Toxines van necrotrofe pathogenen:
- HC-toxin remt histone deacetylase verandert genexpressie van gastheergenen
- Fusicoccanes induceert verwelking , remt proton pomp van de gastheer
Begrippen:
Pathogeen: Kleine ziektekiem, bacterie, virus, virion, schimmel, oomyceet, prion
Parasiet : Grotere ziektekiemen, kleine dieren en planten, insectenlarven, parasitaire planten,
nematoden.
Susceptibility = in hoeverre de host de aanval van een pathogeen niet kan afweren. symptomen
Tolerance = verdediging met minimale oogst verliezen terwijl de pathogene ontwikkeling wel wordt
geremd.
Resistance = in hoeverre de host de aanval wel kan afweren met weinig tot geen replicatie van de
pathogeen.
Hypersensitivity = weefsel van de host stort in (necrose)
Disease escape = de host kan beschadigende ziekte stress voorkomen
Compatibale interactie = interactie tussen een stam van een pathogeen en een waardplant, leidt tot
ziekte.
Gen om gen hypothese: interactie is succesvol door de afwezigheid van herkenning van avirulence
factoren door R eiwitten.
