Viability assessment of Plasmodiophora brassicae resting spores

Abstract

[ES] La hernia, causada por Plasmodiophora brassicae es una enfermedad importante de la colza en Alemania. El patógeno induce malformaciones en las raíces que interrumpen la función de la raíz y reducen la absorción de nutrientes y agua. La función de la raíz deteriorada afecta los parámetros de las plantas y reduce el rendimiento. El estilo de vida biotrófico del patógeno hace que sea imposible obtener cultivos del patógeno en crecimiento activo, para estudiarlo in vitro, en ausencia de raíces o células hospedadoras vivas, por lo que es necesario el desarrollo de métodos alternativos para analizarlo. El trabajo sobre la comprensión de la biología de P. brassicae y el hospedador ha sido limitado desde un punto de vista tecnológico. Se han aplicado métodos de tinción para identificar patógenos, estructuras del huésped y cambios en la célula huésped tras la infección, aunque todavía no se ha logrado la tinción selectiva de P. brassicae en un contexto de células vivas. Por lo tanto, en esta investigación, se seleccionó una variedad de métodos de tinción que intentaron cuantificar o estimar la viabilidad de las esporas de P. brassicae. Se comparó cada tinción con su modo de acción diferente, un bioensayo y un método molecular reciente para determinar un buen método para evaluar la viabilidad de las esporas en reposo, lo que posiblemente ayudaría a aumentar la comprensión de la biología de P. brassicae y las estrategias de infección. Especialmente este estudio proporciona usos beneficiosos tales como evaluaciones de tratamientos físicos y desinfectantes químicos o fungicidas utilizados para inactivar las esporas en reposo como parte de los protocolos de desinfección de equipos destinados a prevenir la propagación de P. brassicae.

[EN] Clubroot, caused by Plasmodiophora brassicae is an important disease of oilseed rape in Germany. The pathogen induces malformations on the roots which disrupt the root function and reduce the nutrient and water uptake. The impaired root function affects plants parameters and reduces the yield. The pathogen's biotrophic lifestyle makes it impossible to obtain actively growing cultures of the pathogen, to study it in vitro, in the absence of living host roots or host cells, which the development of alternatives methods to analyze it is needed. The work on understanding the biology of P. brassicae and host has been limited from a technological point-of-view. Staining methods have been applied to identify pathogen, host structures and changes to the host cell upon infection, although selective staining of P. brassicae has not yet been achieved in a live cell context. Therefore, in this research, it was selected a range of staining methods that attempted to quantify or estimate spore viability of P. brassicae. Each staining with its different mode of action, a bioassay and a recent molecular method was compared to determine a good method to assess resting spore viability, which would possibly help increase the understanding of P. brassicae biology and infection strategies. Especially it brings beneficial uses like evaluations of physical treatments, and chemical disinfectants or fungicides used to inactivate resting spores as part of equipment sanitization protocols aimed at preventing the spread of P. brassicae.