Delo opisuje prvo poročilo o detekciji viroida zakrnelosti hmelja (HSVd) v Sloveniji.
COBISS.SI-ID: 7028857
V pričujočem delu smo s kolegi iz Češke raziskali novo viroidno obolenje, odkrito v Sloveniji. Viroid smo v izolaciji prenesli s pomočjo biolistične metode na češki hmelj. Kultivar 'Osvaldov klon 72' je kmalu po okužbi pokazal kompleks izrazitih simptomov, ki so bili primerljivi s temi na kultivarju 'Celeia', in so vključevali počasno rast, spremembe listov, majhne liste in pogoste mozaičnosti, ki niso bile povezane z virusno infekcijo. Analizirali smo tudi viroid v inokuliranih hmeljih, ki so preživeli infekcijo. Detektirali smo populacijo dveh viroidov v listih HpSVd in CVdIV zaporedje, ki pa je bilo skrajšano. V nekaterih primerih smo HpSVd detektirali s prenosom po Northernu, ne pa z RT-PCR metodo, kar lahko kaže na spremembo viroidnih zaporedij po okužbi. V nadaljevanju smo analizirali izražanje večih marker genov, ki so povezani s patogenezo. Odkrili smo, da eksperimentalno inducirano viroidni sindrom pri kultivarju 'Osvaldov klon 72' povzroči deregulacijo in posebno močno utišanje HlbHLH2 transkripcijskega faktorja, ki sodeluje pri regulaciji hmeljenga metaboloma.
COBISS.SI-ID: 632716
Rastlinske bolezni, ki se pojavijo na novo so stalna grožnja kmetijski pridelavi, zato je potrebna hitra in nedvoumna identifikacija povzročiteljev bolezni, kar omogoča hiter in primeren odziv kmetijske pridelave in tudi njihovih smernic. Klasične metode identifikacije lahko zelo uspešno dopolnimo s tehnikami naslednjih generacij določevanja nukleotidnih zaporedij (NGS) tako, da nam analiza zaporedij pomaga odkriti bolezni, ki se na novo pojavijo. Pridelovalci hmelja v Savinjski dolini so leta 2007 poročali o pojavu zakrnelih rastlin hmelja, ta fenomen se je hitro širil znotraj hmeljišč in med kmetijskimi posestvi. S klasičnimi diagnostičnimi metodami nismo uspeli določiti novega povzročitelja obolenja, zato smo za njegovo določevanje uporabili tehniko masivnega, vzporednega določevanja nukleotidnih zaporedij celokupne RNA in malih RNA molekul iz simptomatičnih in ne-simptomatičnih rastlin. Sekvence smo de-novo združili v soseske in jih tudi poravnali na referenčne genome. Ta postopek nam je omogočil identifikacijo novega zaporedja patogena hmelja – Citrus bark cracking viroid (CBCVd), ki je bil prisoten v zakrnelih rastlinah. Nadalje smo prisotnost tega novega patogena potrdili tudi z RT-PCR analizo 59-ih simptomatičnih rastlin iz 15-ih hmeljišč, ki so predstavljale glavna okužena žarišča in identificirana v okviru sistematičnega nadzora bolezni. Prisotnost viroida smo potrdili tudi s sekvenciranjem malih RNA v združenem vzorcu teh 59-ih rastlin. Visoko stopnjo infektivnosti na novo identificiranega viroida smo potrdili tudi u biolistično inokulacijo dveh kultivarjev hmelja, ki sta po okuževanju razvila agresivne simptome v kontroliranih pogojih. Pričujoča študija je pokazala zmožnost uporabe NGS metode za identifikacijo povzročiteljev novih bolezni pri hmelju in ostalih rastlinah.
COBISS.SI-ID: 8056185
Rezultate smo aktivno predstavili na različnih kongresih v obliki predavanj ali postrov: JAKŠE, Jernej, RADIŠEK, Sebastjan, GUČEK, Tanja, POKORN, Tine, MATOUŠEK, Jaroslav, JAVORNIK, Branka. Viroid razpokanosti skorje agrumov (CBCVd) nov nevaren patogen na hmelju = Citrus bark cracking viroid (CBCVd) as a new aggressive hop pathogen. V: 12. slovensko posvetovanje o varstvu rastlin z mednarodno udeležbo, Ptuj, 3.-4. marec 2015. TRDAN, Stanislav (ur.). Izvlečki referatov = Abstract volume. Ljubljana: Društvo za varstvo rastlin Slovenije: = Plant Protection Society of Slovenia, 2015, str. 63-64. [COBISS.SI-ID 8115321] POKORN, Tine, ŠTAJNER, Nataša, RADIŠEK, Sebastjan, JAVORNIK, Branka, JAKŠE, Jernej. Viroid derived small RNAs can cause change of expression in selected genes of hops. V: Plant and Animal Genome XXIII. [s.l.: s.n.], 2014-2015, p1067. https://pag.confex.com/pag/xxiii/webprogram/Paper15000.html. [COBISS.SI-ID 8109433] POKORN, Tine, RADIŠEK, Sebastjan, JAVORNIK, Branka, ŠTAJNER, Nataša, JAKŠE, Jernej. Viroid-derived small RNA (vd-sRNA) target identification in hop. V: DOLENC KOCE, Jasna (ur.), URBANEK KRAJNC, Andreja (ur.), GREBENC, Tine (ur.). Knjiga povzetkov = Book of abstracts. Ljubljana: Slovensko društvo za biologijo rastlin: = Slovenian Society of Plant Biology, 2014, str. 57. [COBISS.SI-ID 7996025] RADIŠEK, Sebastjan, GUČEK, Tanja, JAKŠE, Jernej, KNAPIČ, Vlasta, BENKO-BELOGLAVEC, Anita, PAVLIČ, Ema, MATOUŠEK, Jaroslav, JAVORNIK, Branka. Appearance and management of hop stunt disease in Slovenia. V: 14th Mediterranean Phytopathological Union (MPU) Congress [and] International Society of Mycotoxicology (ISM) Congress, 25-29 August 2014 Istanbul, Turkey. HEPERKAN, Dilek (ur.), DASKAYA-DIKMEN, Ceren (ur.), ERTUGRUL-CENGIZ, Sibel (ur.). Plant health management for ensuring food security, safety and quality in the Mediterranean area : challenges and prospects : [abstract book]. Istanbul: Istanbul Technical University, Chemical & Metallurgical Engineering Faculty, Department of Food Engineering, 2014, str. 131. [COBISS.SI-ID 654476] JAKŠE, Jernej, POKORN, Tine, RADIŠEK, Sebastjan, JAVORNIK, Branka. NGS sequencing for new phytopathogen discovery. V: Casym Training Event Systems Medicine of Multifactorial Disorders Workshop & Tutorial and 8th CFGBC Symposium, Ljubljana, 12-15 June 2013. AČIMOVIČ, Jure (ur.), PROSENC, Uršula (ur.), JUVAN, Peter (ur.). Book of abstracts. Ljubljana: Faculty of Medicine, 2013, str. 11. [COBISS.SI-ID 7668601] JAKŠE, Jernej, POKORN, Tine, RADIŠEK, Sebastjan, JAVORNIK, Branka. Novel viroid in hops identified by massive-scale rna sequencing. V: International conference [of the] Plant diseases and resistance mechanisms, Vienna, Austria, 20-22 February 2013 : programme and abstracts. Vienna: VIPCA - Vienna International Plant Conference Association, [2013], str. 51. [COBISS.SI-ID 7470713] RADIŠEK, Sebastjan, PERSOLJA, Jolanda, JAKŠE, Jernej, JAVORNIK, Branka, MATOUŠEK, Jaroslav, PAVLIČ, Ema, KNAPIČ, Vlasta. Pojav viroidne zakrnelosti hmelja v Sloveniji = Occurence of hop stunt disease in Slovenia. V: TRDAN, Stanislav (ur.). Izvlečki referatov = Abstract volume. Ljubljana: Društvo za varstvo rastlin Slovenije: = Plant Protection Society of Slovenia, 2013, str. 48. [COBISS.SI-ID 7476089] RADIŠEK, Sebastjan, OSET, Matej, ČERENAK, Andreja, JAKŠE, Jernej, KNAPIČ, Vlasta, MATOUŠEK, Jaroslav, JAVORNIK, Branka. Research activities focused on hop viroid diseases in Slovenia. V: SEIGNER, Elisabeth (ur.). Proceedings of the Scientific Commission [of the] CICH - IHB - IHGC, International Hop Growers` Convention, Kiev, Ukraine, 4-9 June 2013, (Proceedings of the Scientific Commission, ISSN 1814-2192, 2013). Wolnzach: Scientific Comission, I.H.G.C., 2013, str. 58. [COBISS.SI-ID 7617913] POKORN, Tine, RADIŠEK, Sebastjan, JAVORNIK, Branka, JAKŠE, Jernej. Using small RNA technology to identify viroids on hop. V: SEIGNER, Elisabeth (ur.). Proceedings of the Scientific Commission [of the] CICH - IHB - IHGC
COBISS.SI-ID: 7618425
Viroidi so najmanjši rastlinski patogeni, katerih genom je kratka, enoverižna, nekodirajoča, krožna molekula RNA. Okužijo lahko tako kulturne kot okrasne rastline in povzročajo bolezni, ki imajo ekonomsko pomemben vpliv. Obramba rastline pred viroidi poteka preko mehanizma utišanja RNA. Viroidi se zaradi kompaktne sekundarne strukture in lokalizacije v organelih temu mehanizmu lahko izognejo in mehanizem utišanja RNA obrnejo v svojo korist, tako, da sami utišajo izbrane gene svojih gostiteljev. Preko mehanizma utišanja RNA lahko viroidi utišajo gene povezane z obrambo rastline, prenosom signala, strukturo celične stene in številne druge. To vodi v razvoj simptomov, kot so zaostajanje v rasti, zvijanje listov, nekroze stebla in listov, izkrivljenje plodov, v nekaterih primerih pa lahko rastline tudi odmrejo. Za lažje preprečevanje bolezni je ključnega pomena razumevanje mehanizma viroidne okužbe in odgovora rastline.
COBISS.SI-ID: 8084089