< Terug naar vorige pagina

Project

Metabolomics en celmechanicamodellering voor de uitgroei en invasie van Botrytis cinerea tijdens de naoogstbewaring van appel

Appel (Malus x domestica) is een seizoensvrucht die geoogst wordt in de herfst. Om de consument een jaar lang te kunnen voorzien van appels van hoge kwaliteit worden de vruchten bewaard met gecontroleerde atmosfeer en lage temperatuur. Tijdens bewaring kan rot veroorzaakt door schimmels optreden, hetgeen dan resulteert in verliezen. Het controleren van deze verliezen wordt op heden voornamelijk bereikt door middel van chemische pesticiden. Echter, deze methode ondervindt toenemende publieke druk vanwege bezorgdheden omtrent veiligheid voor de mens en milieu. Daarom lag de focus van dit onderzoek op het bestuderen van een warmwaterbehandeling van appel als mogelijk alternatief.

De doelstelling van dit werk was het aanvullen van de kenniskloof tussen praktijk en theorie rond dit onderwerp. Hiertoe is eerst een verkennende studie uitgevoerd waarin werd nagegaan welke naoogstpathogenen in welke mate voorkomen op appel en of incidentie gelinkt kan worden aan vruchtkarakteristieken (Hoofdstuk 2). De resultaten tonen dat Penicillium spp. het meest voorkwamen, gevolgd door Fusarium, Botrytis, Neonectria en Monilinia. Vruchtmassa toonde een significante correlatie met rot incidentie, waarschijnlijk vanwege een relatie tussen vruchtmassa en voor/naoogst factoren zoals rijpingsstadium van de vrucht.

In Hoofdstuk 3 en 4 werd vervolgens onderzocht hoe artificiële inoculatie studies het best worden uitgevoerd, door te testen of de gebruikte desinfectiemethode en inoculatiepositie op de vrucht een effect hebben, respectievelijk. Twee prevalente desinfectiemethoden, hetzij ethanol en natriumhypochloriet, werden vergeleken met het niet uitvoeren van een desinfectie en de resultaten tonen aan dat beide behandelingen het vruchtoppervlak en de fysiologie sterk beïnvloedden. Vergelijking van inoculatieposities op de vrucht leidde tot de conclusie dat de gevoeligheid aan B. cinerea gelinkt is aan cel densiteit. Waarschijnlijk door een link met biosynthetische capaciteit per weefselvolume.

In Hoofdstuk 5 is deze kennis dan toegepast voor het uitvoeren van een RNAseq analyse in de tijd van appel geïnoculeerd met B. cinerea. Geïnoculeerde vruchten vertoonden een duidelijke activatie van de belangrijke hormonen jasmijnzuur, ethyleen en salicylzuur, en toonden een sterke inductie van secondair metabolische routes voor de biosynthese van phenylpropanoïden, terpenoïden en alkaloïden. Bovendien was er een indicatie voor een link tussen snelle activatie van terpenoïden biosynthese en verminderde gevoeligheid voor B. cinerea.

Deze kennis werd dan gebruikt in Hoofdstuk 6 om het effect te onderzoeken van een warmwaterbehandeling op de vruchtverdediging en na te gaan of belangrijke verdedigingsresponsen een dosis-respons relatie met duur van de behandeling toonden en zo geoptimaliseerd kunnen worden. Helaas tonen de resultaten dat, hoewel de warmwaterbehandeling een direct effect had op de pathogenen en op die wijze bescherming bood, er geen of zelfs een nadelig effect op vruchtverdediging was in het geval van `Jonagored' appels. Belangrijke verdedigingsgenen zoals phenylalanine ammonia-lyase en squalene monooxygenase toonden een dosis-respons relatie met duur van de behandeling, waarbij langere behandelingen leidden tot een grotere reductie in expressie.

Datum:1 okt 2014 →  23 sep 2020
Trefwoorden:Malus x domestica, gray mold, postharvest decay, apple, Botrytis cinerea
Disciplines:Andere chemie, Voeding en dieetkunde, Productie van landbouwdieren, Levensmiddelenwetenschappen en (bio)technologie, Plantenbiologie, Productie van landbouwgewassen, Tuinbouwproductie, Microbiologie, Systeembiologie, Laboratoriumgeneeskunde
Project type:PhD project