Characterization of the Tm-2 locus of tomato and its durability

Promotie: dhr. I. Rasul, 11.00 uur, Academiegebouw, Broerstraat 5, Groningen

Proefschrift: Characterization of the Tm-2 locus of tomato and its durability

Promotor(s): prof.dr. J. Hille

Faculteit: Wiskunde en Natuurwetenschappen

Onderzoek naar resistentie tegen tomaat- en tabakvirus

Tobamovirussen, zoals het Tomaten Mozaïek Virus (ToMV), zijn veelvoorkomende ziekteverwekkers op diverse gewassen. Ijaz Rasul heeft vier ToMV-resistentiegenen - één van tabak (N) en drie van tomaat (Tm-1, Tm-2 en Tm-2² ) - geïsoleerd, gekarakteriseerd en transgeen tot expressie gebracht. Hij deed dit in zowel tabak als tomaat. Het Tm-2² gen, dat een allel is van het doorbroken Tm-2 gen, geeft al bijna vijf decennia duurzame resistentie tegen de meeste tobamo virussen. De beide eiwitten verschillen slechts in vier aminozuren van elkaar, verspreid over twee domeinen. Domeinwisselexperimenten tussen de beide eiwitten en plaatsgerichte mutagenese laten zien dat één domein de specificiteit reguleert en het andere betrokken is bij signaaltransductie. Verder blijkt dat slechts één aminozuurverandering van het Tm-2 eiwit verantwoordelijk is voor de Tm-2² resistentiespecificiteit.

De extra-familieoverdracht van het Tm-2² gen naar Arabidopsis is ook bestudeerd door Rasul. Alhoewel de introductie van virusresistentie niet volledig bereikt is, zijn er wel aanwijzingen dat het gen tot expressie komt en gedeeltelijk functioneel is.

Om te zoeken naar nieuwe of Tm-2² homologe resistenties van buiten de agrarische genenpoel zijn 17 Solanum soorten onderzocht op ToMV-resistentie. Zes genotypen zijn geselecteerd voor verder moleculair onderzoek. Van alle zes genotypen konden genen worden geïsoleerd die lijken op het Tm-2² gen. Drie daarvan geven geen resistentie, twee lijken op het Tm-2 gen en één lijkt op een ingekort Tm-2² gen.

Voor toekomstig onderzoek kunnen de resultaten van de extra-familie Tm-2² gen verplaatsing in combinatie met de ingekorte Tm-2² genhomoloog van belang zijn. Dit kan leiden tot een beter begrip van interacties tussen plant en virus en kan de ToMV resistentiegenenpoel vergroten.

Ijaz Rasul (Pakistan, 1975) studeerde Plant Breeding and Genetics aan de University of Agricultuere in Faisalabad, Pakistan. Zijn promotieonderzoek deed hij aan de Rijksuniversiteit Groningen, bij de vakgroep Molecular Biology of Plants (MBP) van de afdeling Plantenfysiologie. Het werd deels gefinancierd door de Higher Education Commission (HEC) van Pakistan.