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High proportions of nonpathogenic Streptomyces are associated with common scab-resistant potato lines and less severe disease

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Abstract:

Streptomyces isolates were obtained from potato tubers with common scab lesions from 2 fields over a 3year period in Minnesota and a 5year period in Maine. Isolates were obtained from different potato cultivars or breeding lines and types of scab lesions. A majority of isolates could be classified as putative pathogens based on the presence of genes for biosynthesis of the pathogenicity determinant, thaxtomin, but large numbers of streptomycetes lacking genes for thaxtomin biosynthesis (presumably nonpathogenic) were also recovered. Most Streptomyces isolates recovered from raised and pitted lesions were pathogens, whereas mostly nonpathogenic isolates were recovered from unblemished potato skin or nonscab lesions. Fewer pathogenic than nonpathogenic isolates were recovered from the most resistant potato lines. The proportion and diversity of nonpathogenic isolates recovered was higher in Maine than in Minnesota. The association between greater numbers of nonpathogenic Streptomyces and less severe common scab suggests that the interaction between plant genotype and Streptomyces microbial community is important in determining the severity of common scab on potato, and emphasizes the role of complex interactions between plants and microbial populations on and near plant roots in plant disease outcomes.

Des isolats de Streptomyces ont été recueillis de tubercules de pommes de terre affectées par la gale commune de la pomme de terre dans deux champs pendant une période de 3 ans au Minnesota et de 5 ans dans le Maine. Les isolats ont été récoltés à partir de cultivars ou de lignées généalogiques de pommes de terre différents ainsi que de types de lésions différents. Une majorité d’isolats pouvaient être classifiés comme potentiellement pathogènes sur la base de la présence de gènes de biosynthèse d’un déterminant pathogène, la thaxtomine, mais un grand nombre de streptomycètes ne possédant pas les gènes de biosynthèse de la thaxtomine (présumés non pathogènes) ont aussi été recueillis. La plupart des isolats de Streptomyces récoltés de lésions profondes ou proéminentes étaient pathogènes alors que la majorité des isolats non pathogènes étaient récoltés de lésions non liées à la gale ou de la pelure sans défauts. Un plus petit nombre d’isolats pathogènes a été récolté de lignées de pommes de terre résistantes que d’isolats non pathogènes. La proportion et la diversité des isolats recueillis étaient plus élevées dans le Maine qu’au Minnesota. L’association entre un plus grand nombre de Streptomyces non pathogènes et une gale commune moins sévère suggère que l’interaction qui existe entre le génotype du plant et la communauté microbienne de Streptomyces soit importante dans la détermination de la sévérité de la gale commune de la pomme de terre et met en évidence le rôle d’interactions complexes entre les plants et les populations microbiennes des racines ou à proximité des racines, sur l’issue de la maladie.

Document Type: Research Article

Publication date: 2007-09-01

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  • Published since 1954, this monthly journal contains new research in the field of microbiology including applied microbiology and biotechnology; microbial structure and function; fungi and other eucaryotic protists; infection and immunity; microbial ecology; physiology, metabolism and enzymology; and virology, genetics, and molecular biology. It also publishes review articles and notes on an occasional basis, contributed by recognized scientists worldwide.
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