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plant:populus

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plant:populus [2024/12/16 16:23] – [Table] rkoebnikplant:populus [2025/07/05 14:43] (current) – jfpothier
Line 1: Line 1:
 ====== Plant Resistance Genes in Poplar (//Populus// spp.) against //Xanthomonas// Infection ====== ====== Plant Resistance Genes in Poplar (//Populus// spp.) against //Xanthomonas// Infection ======
  
-Author: Noemi Casarin\\ +Author: [[https://www.researchgate.net/profile/Noemi_Casarin2|Noemi Casarin]]\\ 
-Internal reviewer: [[https://www.researchgate.net/profile/Pavel_Beran2|Pavel Beran]]+Internal reviewer: [[https://www.researchgate.net/profile/Pavel_Beran2|Pavel Beran]]\\
  
 ===== Pathogen: //Xanthomonas populi// pv. //populi// ===== ===== Pathogen: //Xanthomonas populi// pv. //populi// =====
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 //NA// //NA//
 +
 === Source === === Source ===
  
 Transgenic hybrid poplar //Populus tremula// L. x //Populus alba// L., line Tr23 (Mentag //et al.//, 2003). Transgenic hybrid poplar //Populus tremula// L. x //Populus alba// L., line Tr23 (Mentag //et al.//, 2003).
 +
 === Status (identified, mapped, cloned, sequenced) === === Status (identified, mapped, cloned, sequenced) ===
  
 Cloned in the plasmid pBI-d35S-D4E1-nos (Cary //et al.//, 2000) and in the plasmid ubi7-D4E1 (Mentag //et al.//, 2003). Cloned in the plasmid pBI-d35S-D4E1-nos (Cary //et al.//, 2000) and in the plasmid ubi7-D4E1 (Mentag //et al.//, 2003).
 +
 === Molecular markers === === Molecular markers ===
  
Line 24: Line 27:
 === Brief description === === Brief description ===
  
-A synthetic gene coding for D4E1 (Cary //et al.//, 2000), which is a synthetic antimicrobial peptide consisting of 17 amino acid residues (Demeter BioTechnologies, Ltd.) (De Lucca //et al.//, 1998). Mentag //et al.//  (2003) observed reduced symptoms on one D4E1-transgenic poplar line (Tr23) in response to //X. populi//  pv. //populi//  two months after its inoculation compared with control plants (Figure 1). These reduced symptoms correlated with the presence of large amount of the D4E1 transcript in Tr23 (Mentag //et al.//, 2003).+A synthetic gene coding for D4E1 (Cary //et al.//, 2000), which is a synthetic antimicrobial peptide consisting of 17 amino acid residues (Demeter BioTechnologies, Ltd.) (De Lucca //et al.//, 1998). Mentag //et al.// (2003) observed reduced symptoms on one D4E1-transgenic poplar line (Tr23) in response to //X. populi// pv. //populi// two months after its inoculation compared with control plants (Figure 1). These reduced symptoms correlated with the presence of large amount of the D4E1 transcript in Tr23 (Mentag //et al.//, 2003).
  
 ---- ----
Line 30: Line 33:
 ==== Pathogen elicitors ==== ==== Pathogen elicitors ====
  
-  * Crude elicitors from //X. campestris//  pv//. campestris//  strain 147 +  * Crude elicitors from //X. campestris// pv. //campestris//  strain 147 
-  * Crude elicitors from //X. populi//  pv. //populi//  strain 2551+  * Crude elicitors from //X. populi// pv. //populi//  strain 2551
  
 ---- ----
Line 53: Line 56:
 === Molecular markers === === Molecular markers ===
  
-Expression of //MAPK//  genes tested by in-gel kinase assay (Hamel //et al.//, 2005).+Expression of //MAPK//  genes tested by in-gel kinase assay (Hamel //et al//., 2005).
  
 === Brief description === === Brief description ===
  
-Perception of a mix of various elicitors from both bacterial strains (which can be quite specific but for which the specific poplar R-genes for //Xanthomonas//  spp. are unknown) activated two MAPKs of about 44 and 47 kD, probably of ERK-type. The MAPKs are then activating plant defense mechanisms (Hamel //et al.//, 2005).+Perception of a mix of various elicitors from both bacterial strains (which can be quite specific but for which the specific poplar R-genes for //Xanthomonas// spp. are unknown) activated two MAPKs of about 44 and 47 kD, probably of ERK-type. The MAPKs are then activating plant defense mechanisms (Hamel //et al.//, 2005).
  
 ---- ----
Line 66: Line 69:
  
 //NA// //NA//
 +
 === Source === === Source ===
  
   * //P. nigra//: good resistance (Pinon & Valadon, 1995).   * //P. nigra//: good resistance (Pinon & Valadon, 1995).
-  * Hybrid //P.//  x //euramericana//  (parental species: //P. deltoides//  and //P. nigra//): different susceptibility behaviors depending on the cultivars (Pinon & Valadon, 1995).+  * Hybrid //P.// x //euramericana// (parental species: //P. deltoides// and //P. nigra//): different susceptibility behaviors depending on the cultivars (Pinon & Valadon, 1995).
   * //P. trichocarpa//: good resistance (Pinon & Valadon, 1995).   * //P. trichocarpa//: good resistance (Pinon & Valadon, 1995).
-  * Hybrid //P. trichocarpa//  x //P. deltoides//: good resistance (Pinon & Valadon, 1995).+  * Hybrid //P. trichocarpa// x //P. deltoides//: good resistance (Pinon & Valadon, 1995).
   * //P. alba//: generally good resistance (Pinon & Valadon, 1995).   * //P. alba//: generally good resistance (Pinon & Valadon, 1995).
 > See Table 1 for resistant cultivars found in literature. > See Table 1 for resistant cultivars found in literature.
Line 85: Line 89:
 === Brief description === === Brief description ===
  
-Resistant species or cultivars are determined by field observations or by controlled mechanical inoculations of the pathogen into the plants. A literature synthesis of the susceptibility of main European cultivars to //X. populi//  pv. //populi//  was made by Pinon & Valadon in 1995.+Resistant species or cultivars are determined by field observations or by controlled mechanical inoculations of the pathogen into the plants. A literature synthesis of the susceptibility of main European cultivars to //X. populi// pv. //populi//  was made by Pinon & Valadon in 1995.
  
 **Table 1: Main European resistant cultivars to //X. populi//, according to the literature synthesis of Pinon & Valadon (1995).** **Table 1: Main European resistant cultivars to //X. populi//, according to the literature synthesis of Pinon & Valadon (1995).**
  
-^ //P. nigra//                                         ^ //P.// x //euramericana//                                                                             ^ //P//. //trichocarpa//                                                                                                                 ^ //P. trichocarpa// x //P. deltoides//                              ^ +^ //P. nigra//                                             ^ //P.// x //euramericana//                                                                                 ^ //P. trichocarpa//                                                                                                                     ^ //P. trichocarpa// x //P. deltoides//                                  ^ 
-| **cv. Ankum** (Anonymous, 1982a)                     | cv. Agathe F (Anonymous, 1982a; Ride & Ride, 1993; Koster, 1972; Viart, 1972)                         | cv. Blom (Anonymous, 1982a; Ride & Ride, 1993; Koster, 1972)                                                                           | cv. Beaupré (Ride & Ride, 1993; Soulères, 1982a; Soulères, 1982b)  | +| **cv. Ankum** (Anonymous, 1982a)                         | **cv. Agathe F** (Anonymous, 1982a; Ridé & Ridé, 1993; Koster, 1972; Viart, 1972)                         | **cv. Blom** (Anonymous, 1982a; Ridé & Ridé, 1993; Koster, 1972)                                                                           | **cv. Beaupré** (Ridé & Ridé, 1993; Soulères, 1982a; Soulères, 1982b)  | 
-| cv. Brandaris (Anonymous, 1982a)                     | cv. Bietigheim (Albrecht & Boden, 1988                                                                | cv. Columbia River (Ride & Ride, 1993; Albrecht & Böden, 1988; Soulères, 1982a; Soulères, 1982b; Janssen, 1989; Kechel & Böden, 1985)  | cv. Hunnegem (Ride & Ride, 1993)                                   | +| **cv. Brandaris** (Anonymous, 1982a)                     | **cv. Bietigheim** (Albrecht & Boden, 1988                                                                | **cv. Columbia River** (Ridé & Ridé, 1993; Albrecht & Böden, 1988; Soulères, 1982a; Soulères, 1982b; Janssen, 1989; Kechel & Böden, 1985)  | **cv. Hunnegem** (Ridé & Ridé, 1993)                                   | 
-| cv. Loenen (Anonymous, 1982b)                        | cv. BL Costanzo (Ride & Ride, 1993)                                                                   | cv. Fritzi Pauley (Anonymous, 1982a; Ride & Ride, 1993; Koster, 1972; Albrecht & Böden, 1988; Kolster, 1967; Janssen, 1989)            | cv. Raspalje (Ride & Ride, 1993)                                   | +| **cv. Loenen** (Anonymous, 1982b)                        | **cv. BL Costanzo** (Ridé & Ridé, 1993)                                                                   | **cv. Fritzi Pauley** (Anonymous, 1982a; Ridé & Ridé, 1993; Koster, 1972; Albrecht & Böden, 1988; Kolster, 1967; Janssen, 1989)            | **cv. Raspalje** (Ridé & Ridé, 1993)                                   | 
-| cv. Schoorldam (Anonymous, 1982a)                    | cv. Bleu d’Exaerde (Kolster, 1967)                                                                    | cv. Scott Pauley (Ride & Ride, 1993; Albrecht & Böden, 1988)                                                                           | cv. Unal (Ride & Ride, 1993; Soulères 1982a; Soulères, 1982b       | +| **cv. Schoorldam** (Anonymous, 1982a)                    | **cv. Bleu d’Exaerde** (Kolster, 1967)                                                                    | **cv. Scott Pauley** (Ridé & Ridé, 1993; Albrecht & Böden, 1988)                                                                           | **cv. Unal** (Ridé & Ridé, 1993; Soulères 1982a; Soulères, 1982b       | 
-| cv. Vereecken (Anonymous, 1982b; Ride & Ride, 1993)  | cv. Boccalari (Ride & Ride, 1993)                                                                     | cv. Trichobel (Ride & Ride, 1993; Soulères, 1982b)                                                                                     |                                                                    | +| **cv. Vereecken** (Anonymous, 1982b; Ridé & Ridé, 1993)  | **cv. Boccalari** (Ridé & Ridé, 1993)                                                                     | **cv. Trichobel** (Ridé & Ridé, 1993; Soulères, 1982b)                                                                                     |                                                                        | 
-| cv. Wolterson (Anonymous, 1982a)                     | cv. Büchig (Albrecht & Boden, 1988)                                                                   |                                                                                                                                        |                                                                    | +| **cv. Wolterson** (Anonymous, 1982a)                     | **cv. Büchig** (Albrecht & Boden, 1988)                                                                   |                                                                                                                                            |                                                                        | 
-|                                                      | cv. Campeador (Ride & Ride, 1993)                                                                     |                                                                                                                                        |                                                                    | +|                                                          | **cv. Campeador** (Ridé & Ridé, 1993)                                                                     |                                                                                                                                            |                                                                        | 
-|                                                      | cv. Dolomiten (Albrecht & Böden, 1988)                                                                |                                                                                                                                        |                                                                    | +|                                                          | **cv. Dolomiten** (Albrecht & Böden, 1988)                                                                |                                                                                                                                            |                                                                        | 
-|                                                      | cv. Gaver (Ride & Ride, 1993)                                                                         |                                                                                                                                        |                                                                    | +|                                                          | **cv. Gaver** (Ridé & Ridé, 1993)                                                                         |                                                                                                                                            |                                                                        | 
-|                                                      | cv. Ghoy (Ride & Ride, 1993; Soulères, 1982a; Soulères, 1982b)                                        |                                                                                                                                        |                                                                    | +|                                                          | **cv. Ghoy** (Ridé & Ridé, 1993; Soulères, 1982a; Soulères, 1982b)                                        |                                                                                                                                            |                                                                        | 
-|                                                      | cv. Gibecq (Ride & Ride, 1993)                                                                        |                                                                                                                                        |                                                                    | +|                                                          | **cv. Gibecq** (Ridé & Ridé, 1993)                                                                        |                                                                                                                                            |                                                                        | 
-|                                                      | cv. I214 (Anonymous, 1982b; Ride & Ride, 1993; Albrecht & Boden, 1988; Kolster, 1967; Janssen, 1989)  |                                                                                                                                        |                                                                    | +|                                                          | **cv. I214** (Anonymous, 1982b; Ridé & Ridé, 1993; Albrecht & Boden, 1988; Kolster, 1967; Janssen, 1989)  |                                                                                                                                            |                                                                        | 
-|                                                      | cv. I455 (Ride & Ride, 1993)                                                                          |                                                                                                                                        |                                                                    | +|                                                          | **cv. I455** (Ridé & Ridé, 1993)                                                                          |                                                                                                                                            |                                                                        | 
-|                                                      | cv. Isières (Ride & Ride, 1993)                                                                       |                                                                                                                                        |                                                                    | +|                                                          | **cv. Isières** (Ridé & Ridé, 1993)                                                                       |                                                                                                                                            |                                                                        | 
-|                                                      | cv. Koster (de Vries, 1987)                                                                           |                                                                                                                                        |                                                                    | +|                                                          | **cv. Koster** (de Vries, 1987)                                                                           |                                                                                                                                            |                                                                        | 
-|                                                      | cv. Lampertheim (Albrecht & Böden, 1988)                                                              |                                                                                                                                        |                                                                    | +|                                                          | **cv. Lampertheim** (Albrecht & Böden, 1988)                                                              |                                                                                                                                            |                                                                        | 
-|                                                      | cv. Ogy (Ride & Ride, 1993)                                                                           |                                                                                                                                        |                                                                    | +|                                                          | **cv. Ogy** (Ridé & Ridé, 1993)                                                                           |                                                                                                                                            |                                                                        | 
-|                                                      | cv. Ostia (Ride & Ride, 1993; Albrecht & Böden, 1988)                                                 |                                                                                                                                        |                                                                    | +|                                                          | **cv. Ostia** (Ridé & Ridé, 1993; Albrecht & Böden, 1988)                                                 |                                                                                                                                            |                                                                        | 
-|                                                      | cv. Primo (Ride & Ride, 1993)                                                                         |                                                                                                                                        |                                                                    | +|                                                          | **cv. Primo** (Ridé & Ridé, 1993)                                                                         |                                                                                                                                            |                                                                        | 
-|                                                      | cv. Rintheim (Albrecht & Böden, 1988)                                                                 |                                                                                                                                        |                                                                    | +|                                                          | **cv. Rintheim** (Albrecht & Böden, 1988)                                                                 |                                                                                                                                            |                                                                        | 
-|                                                      | cv. Serotina de Selys (Ride & Ride, 1993)                                                             |                                                                                                                                        |                                                                    | +|                                                          | **cv. Serotina de Selys** (Ridé & Ridé, 1993)                                                             |                                                                                                                                            |                                                                        | 
-|                                                      | cv. Spijk (Anonymous, 1982a; Koster, 1972)                                                            |                                                                                                                                        |                                                                    |+|                                                          | **cv. Spijk** (Anonymous, 1982a; Koster, 1972)                                                            |                                                                                                                                            |                                                                        |
  
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 Anonymous (1982b). Populierengids n°2. Wageningen, the Netherlands, 40 p. Anonymous (1982b). Populierengids n°2. Wageningen, the Netherlands, 40 p.
  
-Cary JW, Rajasekaran K, Jaynes JM, Cleveland TE (2000). Transgenic expression of a gene encoding a synthetic antimicrobial peptide results in inhibition of fungal growth //in vitro//  and //in planta//. Plant Sci. 154: 171-181. DOI: [[https://doi.org/10.1016/s0168-9452(00)00189-8|10.1016/s0168-9452(00)00189-8]]+Cary JW, Rajasekaran K, Jaynes JM, Cleveland TE (2000). Transgenic expression of a gene encoding a synthetic antimicrobial peptide results in inhibition of fungal growth //in vitro// and //in planta//. Plant Sci. 154: 171-181. DOI: [[https://doi.org/10.1016/s0168-9452(00)00189-8|10.1016/s0168-9452(00)00189-8]]
  
 De Lucca AJ, Bland JM, Grimm C, Jacks TJ, Cary JW, Jaynes JM, Cleveland TE, Walsh TJ (1998). Fungicidal properties, sterol binding, and proteolytic resistance of the synthetic peptide D4E1. Can. J. Microbiol. 44: 514-520. DOI: [[https://doi.org/10.1139/w98-032|10.1139/w98-032]] De Lucca AJ, Bland JM, Grimm C, Jacks TJ, Cary JW, Jaynes JM, Cleveland TE, Walsh TJ (1998). Fungicidal properties, sterol binding, and proteolytic resistance of the synthetic peptide D4E1. Can. J. Microbiol. 44: 514-520. DOI: [[https://doi.org/10.1139/w98-032|10.1139/w98-032]]
  
-de Vries SMG (1987). //Populus euramericana//  ’Koster’. Ned. Bosb. Tijdschr. 4: 99.+de Vries SMG (1987). //Populus euramericana// ’Koster’. Ned. Bosb. Tijdschr. 4: 99.
  
-Duplessis S, Major I, Martin F, Séguin A (2009). Poplar and pathogen interactions: Insights from //Populus//  genome-wide analyses of resistance and defense gene families and gene expression profiling. Crit. Rev. Plant Sci. 28: 309-334. DOI: [[https://doi.org/10.1080/07352680903241063|10.1080/07352680903241063]]+Duplessis S, Major I, Martin F, Séguin A (2009). Poplar and pathogen interactions: Insights from //Populus// genome-wide analyses of resistance and defense gene families and gene expression profiling. Crit. Rev. Plant Sci. 28: 309-334. DOI: [[https://doi.org/10.1080/07352680903241063|10.1080/07352680903241063]]
  
-Hamel LP, Miles GP, Samuel MA, Ellis BE, Seguin A, Beaudoin N (2005). Activation of stress-responsive nitrogen-activated protein kinase pathways in hybrid poplar (//Populus trichocarpa//  x //Populus deltoides//). Tree Physiol. 25: 277-288. DOI: [[https://doi.org/10.1093/treephys/25.3.277|10.1093/treephys/25.3.277]]+Hamel LP, Miles GP, Samuel MA, Ellis BE, Seguin A, Beaudoin N (2005). Activation of stress-responsive nitrogen-activated protein kinase pathways in hybrid poplar (//Populus trichocarpa// x //Populus deltoides//). Tree Physiol. 25: 277-288. DOI: [[https://doi.org/10.1093/treephys/25.3.277|10.1093/treephys/25.3.277]]
  
-Janssen A (1989). First results of resistance tests on different poplar clones in vitro with the bacterial canker pathogen //Xanthomonas populi//  Ridé. Proc Meeting IUFRO working party S2.02.10, Hann Münden, 2-6 October 1989.+Janssen A (1989). First results of resistance tests on different poplar clones //in vitro// with the bacterial canker pathogen //Xanthomonas populi// Ridé. Proc Meeting IUFRO working party S2.02.10, Hann Münden, 2-6 October 1989.
  
 Kechel HG, Böden (1985). Resistenzprüfung an Pappeln aus Gewebekultur. Eur. J. For. Path. 15: 45-51. DOI: [[https://doi.org/10.1111/j.1439-0329.1985.tb01041.x|10.1111/j.1439-0329.1985.tb01041.x]] Kechel HG, Böden (1985). Resistenzprüfung an Pappeln aus Gewebekultur. Eur. J. For. Path. 15: 45-51. DOI: [[https://doi.org/10.1111/j.1439-0329.1985.tb01041.x|10.1111/j.1439-0329.1985.tb01041.x]]
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 Pinon J, Valadon A (1995). Comportement des cultivars de peupliers commercialisables dans l’Union européenne vis-à-vis de quelques parasites majeurs. Ann. Sci. For. 54: 19-38. DOI: [[https://doi.org/10.1051/forest:19970103|10.1051/forest:19970103]] Pinon J, Valadon A (1995). Comportement des cultivars de peupliers commercialisables dans l’Union européenne vis-à-vis de quelques parasites majeurs. Ann. Sci. For. 54: 19-38. DOI: [[https://doi.org/10.1051/forest:19970103|10.1051/forest:19970103]]
  
-Ride M, Ride S (1993). Sensibilité de cultivars ou clones de peuplier à //Xanthomonas populi//, agent du chancre bactérien, 5 p.+Ridé M, Ridé S (1993). Sensibilité de cultivars ou clones de peuplier à //Xanthomonas populi//, agent du chancre bactérien, 5 p.
  
 Soulères G (1982a). Informations populicoles. Rev. For. Fr. 4: 327-328. Soulères G (1982a). Informations populicoles. Rev. For. Fr. 4: 327-328.
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 ===== Further reading ===== ===== Further reading =====
  
-Nesme X,Steenackers M, Steenackers V, Picard C, Ménard M, Ridé S, Ridé M (1994). Differential host-pathogen interactions among clones of poplar and strains of //Xanthomonas populi//  pv. //populi//. Phytopathology 81: 101-107. PDF: [[https://www.apsnet.org/publications/phytopathology/backissues/Documents/1994Abstracts/Phyto_84_101.htm|www.apsnet.org/publications/phytopathology/backissues/Documents/1994Abstracts/Phyto_84_101.htm]]+Nesme X, Steenackers M, Steenackers V, Picard C, Ménard M, Ridé S, Ridé M (1994). Differential host-pathogen interactions among clones of poplar and strains of //Xanthomonas populi// pv. //populi//. Phytopathology 81: 101-107. PDF: [[https://www.apsnet.org/publications/phytopathology/backissues/Documents/1994Abstracts/Phyto_84_101.htm|www.apsnet.org/publications/phytopathology/backissues/Documents/1994Abstracts/Phyto_84_101.htm]]
  
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