Plantgezondheid natuurlijke weerbaarheid

Transcriptie

1 PlantgezondheidEvent Plantgezondheid natuurlijke weerbaarheid Corné Pieterse Bleiswijk, PMI 23 retreat maart May

2 Johanna Westerdijkjaar Minister Jet Bussemaker 10 februari februari 1917 Johanna Westerdijk: - 1 e vrouwelijke hoogleraar - Hoogleraar plantenziektekunde - Schimmeldeskundige

3 10 februari na afloop oratie Johanna Westerdijk Utrecht Universiteitsmuseum

4 Van een saai en Infecties eentonig doen leven is gaat zoo zelfs oerlollig een schimmel dood Yep morsdood the week after.

5 Minister Jet Bussemaker 10 februari 1917

6 Aardappelziekte (Phytophthora Future infestans) Food Utrecht 1845

7 Phytophthora infestans aardappelziekte

8 doden mensen emigreren naar USA De aardappeleters (1885; Vincent van Gogh)

9 Dutch Elm Disease - Iepenziekte iepenspintkever Thyllen in vaatweefsel Ophiostoma ulmi

10 Westerdijk s iepen-team Ontwikkelde resistente iepen Planten hebben een afweersysteem Dutch Elm Disease Barendina Schwarz Christine Buisman Johanna Westerdijk Marie Ledeboer Johanna Went

11 Westerdijk s wetenschap 100 Future Food jaar Utrecht later Plantenziektekunde in Utrecht: Fytopathologie Plant-Microbe Interactions

12 World-wide crop losses: > 500 billion/year Pathogens Bacteria, Virusses, Fungi Pests Insects World crop production Abiotic stress Drought, Weeds Salinity, Flooding, Pollution

13 NL market share 40% World 60% World 45% EU Vegetable seeds Seed potatoes Horticulture starting materials

14 Grand societal challenges Population growth 9 billion in 2050 Climate change Food systems: 24% greenhouse gasses Natural resources Food systems: 60% terrestrial biodiversity losses Food security 70% more from less

15 Zelfverdediging bij planten

16 Inspired by nature for future innovations >Sustainable crop protection Wild plant Downy mildew Cultivated crop

17

18

19 Zelfverdediging bij planten VERBODEN TOEGANG

20 Zelfverdediging bij planten VERBODEN TOEGANG ZZZAPPP

21 Plant immune system. herkenning cel AFWEER

22 Het immuunsysteem van planten Hormonal regulation Pieterse et al. (2009) Nature Chem. Biol. 5, Adapted from: Jones & Dangl (2006) Nature 444,

23 Afweer hormonen Salicylic acid Ethylene Jasmonic acid Afweer Groei

24 Proteinase inhibitors Hormonen en afweer > Systemisch geinduceerde resistentie WIR Insect Pathogeen SAR JA ET SA ISR JA SA Chitinase JA

25 Het immuunsysteem van planten > netwerken met signalen The Ugly The Bad JA ISR ET Cross talk JA HIR The Good SAR SA

26 Plant immune signaling network > crosstalk between SA and JA signaling sectors SA JA Insects DEFENSE DEFENSE Biotrophs Necrotrophs

27 Wortelmicrobioom en plantgezondheid Afweer Afweer Afweer ~20% fotosynthese suikers naar rhizosfeer: Bevordering groei en afweer Goedaardige microben

28 Mond, luchtwegen Microbioom Maag Huid Darm Urineleiders Scientific American Illustration by Bryan Christie

29 The Atlantic Pictgure: David Read Annual Review Phytopathology FEMS Microbiology Reviews Pieterse, Zamioudis, Berendsen, Van Wees, Bakker Mendes, Garbeva, Raaijmakers

30 Functional analysis of beneficial Future microbes Food Utrecht > plant-microbe communication Pieterse, Zamioudis, Berendsen, Weller, Van Wees and Bakker (2014) Annu. Rev. Phytopathol. 52:

31 Pseudomonas (probiotics) Groeibevordering 2-3x more Fresh weight

32 Pseudomonas (probiotics) Groeibevordering 2-3x more Fresh weight

33 Pseudomonas (probiotics) Groeibevordering Bewortelingspoeder= AUXINE 2-3x Planten- more Fresh weight groeihormoon AUXINE

34 Genetische variatie in vermogen plant om te profiteren van wortelmicrobioom - + P. simiae WCS417 Wintermans et al. (2016) Plant Molecular Biology 90: Paul Wintermans

35 Goedaardige bodembacteriën stimuleren het afweerssteem van planten Fusarium verwelkingsziekte Controle 35 Pseudomonas

36 Priming afweersysteem

37 Controle Priming door gewasbeschermingsbacteriën Defense genes Defense genes

38 Ziekte Planten roepen om hulp uit de onderwereld (ziektewerende grond) hoog Gewasrotatie Monocultuur Tarwehalm doder Pseudomonas Gewasbeschermingsbacteriën laag Aantal jaren monocultuur Trends in Plant Science Berendsen, Pieterse, Bakker

39 Pathogeen

40 Domestication bottleneck Wild species Early domesticaton Modern crop Learning from nature to protect future crops Future crop

41 Peter Bakker Praktijkproef Gewasbeschermingsbacteriën Radish - Fusarium verwelkingsziekte

42 Plant-Microbe Interactions Department of Biology Welcoming students from MSc programmes: Environmental Biology Molecular & Cellular Life Sciences Science & Business Management