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Studying the epidemiology of Xylella fastidiosa ssp. in different host plants through molecular tools (real time PCR, LAMP)

Informazioni tesi

  Autore: Matteo Marangi
  Tipo: Laurea II ciclo (magistrale o specialistica)
  Anno: 2018-19
  Università: Università degli Studi di Torino
  Facoltà: Agraria
  Corso: Biotecnologie agrarie
  Relatore: Davide Spadaro
  Lingua: Inglese
  Num. pagine: 72

Molecular diagnosis uses increasingly sensitive and refined molecular tools applied to both symptomatic and asymptomatic plant tissue in order to detect a priori the hypothetical growth and development of the pathogen that can cause rapid spread of the disease due to the effects of globalization and continuous climate change. In this document, the sensitive gBlocks-TaqMan-qPCRs tool is supported by the faster LAMP reactions for the in vitro detection of two phytopathogenic bacteria, including, Acidovorax avenae cattleyae and three Xylella fastidiosa subspecies. Bacterial growth on Petri dishes [test in vitro] transferred to the greenhouses [test in vivo], using sealed containers for quarantine (QO) and genetically modified organisms (GMO), subsequently inoculated in plants. The qPCR reported high specificity for all the plant samples, as high sensitivity/repeatability for herbaceous X. fastidiosa-host-plants P. oleracea, V. minor, L. angustifolia, N. tabacum; negligible results obtained for the tree-plant samples. In vitro-in vivo results analyzed in silico (Microsoft Office Excel).

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  Autore: Matteo Marangi
  Tipo: Laurea II ciclo (magistrale o specialistica)
  Anno: 2018-19
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  Lingua: Inglese
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10 X. fastidiosa host plants and molecular plant-bacterium interactions X. fastidiosa has numerous host plants including monocots and dicotyledons. It is possible to consult the complete list of host plants registered on the official EFSA website, which periodically updates the list based on the European terri- tories. The last update of the host plants is shown in Annex 1 (https://www.efsa.europa.eu/en/efsajournal/pub/5408). To define a plant as X. fastidiosa host it’s necessary that natural or artificial bacteria inoculum could replicate, spread and migrate along the entire growing plant causing in a wide and variable time range, different kinds of symptoms, commonly unified as chlorotic one that can be easily observed from the margins, tips or mid-veins of a leaf, and more difficulty from the main stem because of the larger diameter. It has been evaluated the role of calcium on X. fastidiosa spread into the plant (test in vivo) and into the media plate (test in vitro); it would seem that X. fas- tidiosa induces calcium-related genes in the plant cell and that calcium signals interact with the specific receptors onto bacterium cell surface permitting more bacteria replication that results in the biofilm composition and occlusion of the vascular tissue. X. fastidiosa lack type III secretion system (Dow and Daniels, 2000), but it showed operons involved into components production of the type I, II, IV and V secretion systems (Simpson et al., 2000; Van Sluys et al., 2003). More in detail, type I secretion system represented a general secretory path- way with many functions, including multidrug resistance efflux and different proteases, hydrolases and toxins secretion (Delepelaire, 2004). Type II secretion system (T2SS) is composed of 12 proteins really closely related to those in Xanthomonas campestris pv. campestris and X. oryzae pv. oryzae (Jha et al., 2005). T2SS composition showed three different sections as well the first outer membrane pore, the second inner membrane complex and the third pseudopilin complex (Sandkvist, 2001). Type V secretion system belong to a family of autotransporter proteins without request of energy input with an au- tonomous transport out of the cell (van Ulsen et al., 2014). Among T5SS, six en- coding AT-1 autotransporter genes have been found in X. fastidiosa: the most relevant was XatA (Matsumoto et al., 2012). Currently, researches confirmed absence of type IV secretion system in X. fastidiosa.

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Parole chiave

real time-pcr
diagnosis
dna-extraction
epidemiology
xylella fastidiosa
plant health

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