Author:

Abstract:

Plantenparasitaire nematoden vormen een ernstige en vaak onderschatte be dreiging voor de landbouwproductie wereldwijd. Het verbouwen van nematod enresistente gewassen wordt algemeen beschouwd als de meest aangewezen c ontrolemaatregel. Resistente gewassen vereisen geen extra kosten, wat hu n gebruik mogelijk maakt binnen elk landbouwsysteem, en bovendien vormen ze een ecologisch verantwoorde aanpak van nematodencontrole, in tegenst elling tot het huidige, controversiële gebruik van chemische nematiciden . Resistentie tegen nematoden wordt teruggevonden in de natuurlijke gene npool of kan gecreëerd worden door kruisingen of genetische transformati e. Voor de meeste gewassen, waaronder banaan, zijn natuurlijk resistente variëteiten zeldzaam of beantwoorden ze niet aan productie- of traditie gebonden standaarden. De kennis van resistentiemechanismen is nog steeds erg beperkt voor vele plant-nematodeninteracties, waardoor technieken v oor genetische verbetering van gewassen niet optimaal benut kunnen worde n. Planten produceren een brede waaier van biologisch actieve stoffen, secu ndaire metabolieten, die betrokken zijn in de verdediging van planten te gen plagen en ziekten. De belangrijkste groepen van secundaire metabolie ten zijn de terpenoiden, alkaloiden en phenylpropanoiden. De biosyntheti sche reactieweg van de phenylpropanoiden, die vaak fenolen genoemd worde n, is uitvoerig gekarakteriseerd en kan potentieel aangewend worden voor de verhoging van resistentie tegen nematoden. Het doel van deze studie was een beter begrip van de interactie tussen s ecundaire plantenmetabolieten, in het bijzonder phenylpropanoiden, en pl antenparasitaire nematoden, om de kennis van plantenverdedigingsmechanis men tegen nematoden te verhogen. In de studie werd aandacht besteed aan de interactie tussen bananenwortels en de belangrijkste nematode van ban aan, Radopholus similis. Kennis van de natuurlijke resistenti emechanismen van banaan en karakteristieke eigenschappen van resistente variëteiten kan bijdragen tot een verhoogde slaagkans van kruisingen, ef ficiëntere screening van de genenpool en meer doelgerichte genetische tr ansformatie. In het eerste deel van de studie werden interacties tussen secundaire me tabolieten en parasitaire nematoden onderzocht door middel van i n vitro bioassays en infectietesten met modelplanten. In de bioassays werden de effecten van phenylpropanoiden en een selectie van terpenoide n en alkaloiden op het gedrag van de migratorische endoparasieten < I>R. similis en Pratylenchus penetrans en de sedentaire en doparasiet Meloidogyne incognita geëvalueerd. In vergelijking met de andere nematodenspecies was P. penetrans opmerkelijk ongevoelig voor de testmetabolieten. Alleen phloretin (een chalcone) inh ibeerde in beperkte mate de kieming van juvenielen. Phloretin en andere chalconen hadden hetzelfde effect op R. similis. Metabo lieten die afstotend werkten en inhiberend waren voor de motiliteit van& nbsp;R. similis en M. incognita werden teruggevond en onder de eenvoudige fenolen, hydroxybenzoaten en hydroxycinnamaten. F lavonolen werkten afstotend voor beide nematodenspecies, terwijl ze ook, in een gedegradeerde vorm, de motiliteit van M. incognita ju venielen inhibeerden. Dopamine werkte aantrekkend voor R. simili s, terwijl ferulaat de motiliteit inhibeerde en zelfs toxisch was. Sa licylaat werkte sterk aantrekkend voor juvenielen van M. incogni ta, maar was ook toxisch en inhibeerde kieming. De effecten van phenylpropanoiden op nematodeninfectie en -reproductie w erden bestudeerd in infectietesten met mutanten en transgene planten die gemodificeerd zijn in hun phenylpropanoidmetabolisme. Modificaties in d e biosynthetische reactieweg van lignine die de syringyl-/guaiacyllignin e verhouding in de vasculaire bundel van Arabidopsis (