Instytut Ochrony Roślin - Państwowy Instytut Badawczy

Zadanie 2.3. Określanie zakresu zmienności morfologicznej i molekularnej nicieni-pasożytów roślin w celu identyfikacji gatunków objętych regulacjami prawnymi.

Kierownik zadania: dr Renata Dobosz

Komórki organizacyjne Instytutu realizujące zadanie:

1. Zakład Zoologii;

2. Międzyzakładowa Pracownia Biologii Molekularnej;

3. Centrum Badań Organizmów Kwarantannowych, Inwazyjnych i Genetycznie Zmodyfikowanych.

Celem zadania będzie opracowanie procedur identyfikacji gatunków nicieni - pasożytów roślin objętych regulacjami prawnymi, na podstawie określenia ich zmienności morfologicznej i molekularnej.

Niektóre z gatunków nicieni - pasożytów roślin należą do najpoważniejszych szkodników roślin uprawnych. Ze względu na duże straty jakie powodują wprowadzone zostały odpowiednie regulacje prawne celem właściwego
ich zwalczania. Metody zapobiegania rozprzestrzenianiu się oraz zwalczania określonych gatunków nicieni - pasożytów roślin są regulowane prawem Unii Europejskiej, w szczególności postanowieniami dyrektywy 2000/29/WE oraz dyrektywy Rady 2007/33/WE z dnia 11 czerwca 2007 r. w sprawie zwalczania mątwików tworzących cysty na ziemniaku i uchylająca dyrektywę 69/465/EWG (Dz. Urz. UE
L 156 z 16.06.2007, str. 12).

Prawidłowa identyfikacja gatunków objętych tymi przepisami pozwala
na przestrzeganie przepisów o kwarantannie. Nicienie - pasożyty roślin należą
do najtrudniejszych w identyfikacji grup zwierząt. Stosunkowo mała zdolność aktywnego przemieszczania się izoluje populacje i powoduje, że na skutek ograniczenia przepływu genów, różnicują się morfologicznie pomiędzy sobą. Sytuacja ta powoduje, że opracowane za granicą klucze, opisy oraz protokoły diagnostyczne mogą znaleźć tylko częściowe zastosowanie w identyfikacji polskich populacji nicieni. Niezbędna zatem staje się weryfikacja oraz dostosowanie tych opracowań do warunków Rzeczypospolitej Polskiej. Również metody identyfikacji molekularnej opracowane za granicą służące identyfikacji różnych rodzajów oraz gatunków nicieni nie w każdym przypadku mogą być zastosowane dla identyfikacji polskich populacji tych pasożytów. Olbrzymia zmienność genetyczna jest wynikiem przede wszystkim izolacji populacji polskich i zagranicznych, jak również wpływu zróżnicowania genetycznego roślin żywicielskich, na których rozwijają się
i rozmnażają. Dlatego zagraniczne metody diagnostyki gatunków wymagają weryfikacji i dostosowania dla populacji nicieni występujących w glebach Rzeczypospolitej Polskiej.

Harmonogram realizacji zadania z podziałem na etapy

Etap I - 2011 r.

Badanie zmienności morfologicznej i morfometrycznej Globodera spp.
i Meloidogyne spp. oraz Ditylenchus spp.:

1. analizy morfologiczne i morfometryczne przeprowadzone dla rodzaju Globodera skupione zostaną na Globodera pallida w celu identyfikacji populacji przeznaczonych do opracowania diagnostyki molekularnej tego gatunku;

2. obserwacje zmienności morfologicznej oraz wskaźników morfometrycznych Meloidogyne spp. będą dotyczyły charakterystyki ciepłolubnych gatunków: Meloidogyne arenaria., Meloidogyne javanica oraz Meloidogyne incognita. Badania te pozwolą wskazać cechy diagnostyczne wymienionych wyżej gatunków oraz stworzą podstawę do opracowania protokołów diagnostycznych technikami molekularnymi;

3. morfologiczno - metryczne studia nad Ditylenchus spp. przeprowadzone będą w celu identyfikacji populacji objętych badaniami z wykorzystaniem technik molekularnych.

Etap II - 2012 r.

Badanie zmienności morfologicznej i morfometrycznej Globodera spp.
i Meloidogyne spp. oraz Ditylenchus spp.:

1. badania nad Globodera spp skoncentrowane zostaną na analizach rDNA. Ponadto wykonane zostaną prace z zastosowaniem techniki PCR oraz real-time PCR. W pracach przeprowadzone zostaną testy służące zminimalizowaniu ilości materiału dla identyfikacji gatunków;

2. udział w pracach nad Meloidogyne spp badane populacje zostaną scharakteryzowane genetycznie po czym poddane analizie technikami PCR;

3. badanie Ditylenchus spp. skupione będzie nad możliwością identyfikacji gatunków występujących w mieszaninie, scharakteryzowany zostanie rDNA
   w analizowanych populacjach.

W przypadku każdego z rodzajów przeprowadzonych badań prowadzona będzie charakterystyka dostępnych do badań populacji. Przygotowany i opisany materiał przekazany zostanie do testów genetycznych.

Etap III - 2013 r.

1. badanie zmienności genetycznej populacji Globodera spp., Meloidogyne spp. i Ditylenchus spp. Prace skoncentrowane będą nad testowaniem powtarzalności metod służących identyfikacji badanych gatunków Globodera i Meloidogyne. Ponadto podjęte zostaną prace służące opracowaniu testu multiplex dla Ditylenchus spp.;

2. zebranie uzyskanych wyników analiz wykonanych metodami klasycznymi i genetycznymi nicieni Globodera spp.

3. opracowanie w formie klucza do identyfikacji gatunków wyników uzyskanych w czasie prac nad Globodera spp, na potrzeby Państwowej Inspekcji Ochrony Roślin i Nasiennictwa.

4. badanie zmienności morfologicznej polskich populacji Heterodera spp.
   i porównanie ich z Heterodera glycines.

Etap IV - 2014 r.

Agregacja wyników badań nad Meloidogyne spp. Na podstawie uzyskanych wyników opracowany zostanie klucz do identyfikacji gatunków, który będzie przekazany do Państwowej Inspekcji Ochrony Roślin i Nasiennictwa oraz badanie zmienności morfologicznej i genetycznej Heterodera spp.

Etap V - 2015 r.

Agregacja wyników badań nad Ditylenchus spp. Na podstawie uzyskanych wyników opracowany zostanie klucz do identyfikacji gatunków, który będzie przekazany do Państwowej Inspekcji Ochrony Roślin i Nasiennictwa oraz agregacja wyników obserwacji nad Heterodera spp. w formie klucza do identyfikacji gatunków.

Uzyskane wyniki są na bieżąco przekazywane Państwowej Inspekcji Ochrony Roślin i Nasiennictwa do wykorzystania ich w pracy nad identyfikacją nicieni.