Onderzoeksproject C3/013 (Onderzoeksactie C3)
Context
Het oude genus Pseudomonas omvatte een verzameling van gram negatieve, respiratorische, polair geflagelleerde staafjes. Als gevolg van deze vage definitie waren de leden van het genus dan ook fylogenetisch zeer divers. Met het introduceren van DNA technieken, meer bepaald het vergelijkend onderzoek van de 16S rRNA genen bij de verschillende Pseudomonas species werd het duidelijk dat er ten minste vijf verschillende rRNA groepen konden worden onderscheiden die tenminste een afzonderlijke genus status verdienden. Het deel van het genus Pseudomonas dat op dit ogenblik wordt beschouwd als het authentieke genus Pseudomonas omvat de species van rRNA groep 1 met het type species, P. aeruginosa. Dit huidige genus Pseudomonas is zelf echter nog zeer heterogeen en vertegenwoordigt en bevat dan ook verschillende groepen. Eén van deze groepen betreft de zgn fluorescente pseudomonaden. Recent werden meerdere nieuwe species beschreven die tot deze groep behoren en die van groot belang kunnen zijn. Inderdaad de fluorescente pseudomonaden omvatten belangrijke plantpathogenen en pathogenen voor de mens (opportunistische pathogenen zoals P. aeruginosa) maar ook stammen die activiteit vertonen tegen schimmel- of bacteriëninfecties wegens de productie van secondaire metabolieten. Mogelijke toepassingen van deze interessante stammen worden overschaduwd door een zeer onbetrouwbare identificatie.
Beschrijving van het project
Het is één van de doelstellingen van dit project om een betrouwbaar taxonomisch kader op te stellen voor de fluorescente pseudomonaden door het toepassen van DNA sequentie methoden op een aantal huishoudgenen zoals oprI, 16SrRNA, rpoD, gyrA, gyrB enz. Deze doorgedreven sequentie analyse zal toelaten om een vergelijkende studie uit te voeren van de fylogenetische bomen opgesteld voor elk van de genen maar ook de congruentie van deze bomen na te gaan door het opstellen van een gecombineerde of organismale fylogenetische boom. Deze consensus boom zal toelaten groepen af te bakenen waarvan de taxonomische status zal worden onderzocht in relatie tot species afbakening. Van de 16S rRNA sequentieboom is gekend dat er geen duidelijke species afbakening mogelijk is op basis van deze sequentie alleen. Daarnaast zullen ook FAME analyses van vetzuren en SDS-PAGE patronen van cel eiwitten worden onderzocht. Beide methoden zullen de moleculaire (= DNA sequentie) resultaten ondersteunen en aanvullen. Omdat o.m. ook een identificatie tov databanken (commerciële en laboratorium gebonden – Laboratorium voor Microbiologie) mogelijk is met beide methoden kan dit ook inzichten verschaffen over de taxonomische resolutie van de verschillende sequentie analysen. Van de eveneens opgestelde pyoverdine profielen tenslotte wordt verwacht dat ze een onderscheid mogelijk maken op het fijn taxonomisch niveau. Eventuele nieuwe taxa (species) zullen worden beschreven volgens internationaal geldende richtlijnen. De DNA sequentie gegevens zullen worden onderzocht op species specifieke subsequenties die kunnen gebruikt worden voor het ontwikkelen van identificatie proben voor een PCR test. Het is te verwachten dat het evalueren van deze proben niet meer binnen het kader van dit project zal kunnen gebeuren maar er zal alleszins mee worden gestart. Tenslotte zullen bijkomende testen naar de productie van secondaire metabolieten, o.m. actief tegen schimmelzieken en bacteriën, en de potentiële fytopathogene eigenschappen van de VUB collectie isolaten worden uitgevoerd binnen het kader van het project.
Volgende WerkPakketten (WPs) en taken worden gedefinieerd:
WP 1: Moleculaire en fenotypische karakterisering van fluorescente pseudomonaden – Fylogenetische analyse en idenificatie
Taak 1: Moleculaire karakterisering (oprI sequenering)
Taak 2: Moleculaire analyse – multilocus sequentie analyse
Taak 3: Chemotaxonomische karakterisering via SDS-PAGE van celeiwit profielen
Taak 4: Fenotypische karakterisering (siderotypering)
Taak 5: Individuele en gecombineerde numerische analyse van de data met behulp van de BioNumerics software
WP 2: Detectie van stammen die secundaire metabolieten produceren actief tegen fytopathogenen
Taak 1: In vitro screening
WP 3: Detectie van stammen met een fytopathogeen potentieel
Taak 1: Inoculatie van witlof en Romeinse sla
Volgende onderzoeksresultaten worden verwacht:
1. Een verbeterd taxonomisch referentiekader voor het genus Pseudomonas en in het
bijzonder de fluorescente pseudomonaden
2. Beschrijving van nieuwe soorten
3. Moleculaire identificatie tool
4. Valorisatie van de BCCM/LMG Bacteriën Collectie
5. Detectie van nieuwe bio-actieve metabolieten
6. Evaluatie van het plant pathogeen potentieel van omgevingsisolaten
Partners
Partner 1: BCCM/LMG, Universiteit Gent
Promotor: Prof. Paul De Vos
Laboratorium voor Microbiologie
K.L. Ledeganckstraat 35
9000 Gent
Tel: 09 264 5110
Fax: 09 264 5092
Email: Paul.DeVos@ugent.be
http://lmg.UGent.be; http://bccm.belspo.be/
Partner 2: Vrije Universiteit Brussel
Promotor: Prof. Pierre Cornelis
MINT
Paardenstraat 65,
1640 Sint-Genesius-Rode
Tel: 02 359 0221
Fax: 02 359 0399
Email: Pierre.Cornelis@imol.vub.ac.be
Gebruikerscomité
Lid 1:
Institutute voor Landbouw- en Visserijonderzoek (ILVO)
Departement Gewasbescherming
Burgemeester van Gansberghelaan, 96
B-9820 Merelbeke
Lid 2:
Provinciaal onderzoeks- en voorlichtingscentrum voor Land- en Tuinbouw (POVLT)
Iepersesteenweg 87
B-8800 Rumbeke
Lid 3:
Puracor n.v./S.a.
Industrielaan, 25
B-1702 Groot-Bijgaarden.
Lid 4:
Institution : La Clinique des Plantes
UCL-Faculté d’ingénerie biologique, agronomique et envrionnementale
Unité de phytopathologie
Croix du Sud, 2bte 3
B-1348 Louvain-la-Neuve
Lid 5:
Applied Maths BVBA
Keistraat120
9830 St-Martens-Latem
Lid 6 :
Vakgroep gewasbescherming LA03
Coupure Links 653
9000 Gent
