Canadian Journal of Botany - Revue Canadienne de Botanique (2000) 78, 455-461

From Pestinfo-Wiki
Jump to: navigation, search

V. Jacobi, A. Plourde, P.J. Charest and R.C. Hamelin (2000)
In vitro toxicity of natural and designed peptides to tree pathogens and pollen
Canadian Journal of Botany - Revue Canadienne de Botanique 78 (4), 455-461
Abstract: The toxicities of four candidate peptides, which have potential for engineering disease resistance into poplars and conifers, were tested and compared in vitro. Cecropin B, (Ala8,13,18)-magainin II amide, and the two synthetic membrane interactive molecules (Peptidyl MIMs(tm)) D2A21 and D4E1 inhibited germination of spores of the fungal pathogens Cronartium ribicola J.C. Fisch., Gremmeniella abietina (Lagerberg) Morelet, Melampsora medusae Thuem., Nectria galligena Bres. in Strass., Ophiostoma ulmi (Buisman) Nannf., andSeptoria musiva Peck. Minimal inhibitory concentrations (MICs) of peptides required to achieve >95% inhibition of germination of conidia and urediniospores ranged from 0.3 to >5 µM. Permutation analyses on MICs confirmed that peptides significantly reduced germination of fungus spores (P = 0.0038) and that MICs of the two synthetic peptides were, on average, lower than those of the two natural peptides (P = 0.0012). In contrast, peptides had much less of an effect on the pollen of Picea, Pinus, and Populus species and seeds of white pine; MICs from 10 µM to >50 µM of peptide were needed to arrest germination. Peptidyl MIM(tm) D2A21 combined high antifungal activity with low pollen toxicity. Similar to some antimicrobial peptides from plants, Peptidyl MIM(tm) D2A21 could not prevent germination of fungal spores in the presence of potato dextrose broth or chloride salts with divalent cations. This may explain why the peptide had only a limited effect on fungal mycelium grown in potato dextrose broth medium.

Les degrés de toxicité de quatre peptides, possédant un potentiel pour la transformation génétique des peupliers et des conifères pour la résistance aux maladies, ont été testés et comparés in vitro. La cécropine B, la (Ala8,13,18)-magainin II amide et deux peptides synthétiques agissant au niveau des membranes (Peptidyl MIMs(tm) D2A21 and D4E1) ont inhibé la germination des spores des pathogènes suivants : Cronartium ribicola J.C. Fisch., Gremmeniella abietina (Lagerberg) Morelet, Melampsora medusae Thuem., Nectria galligena Bres. in Strass, Ophiostoma ulmi (Buisman) Nannf. et Septoria musiva Peck. La concentration inhibitrice minimale (CIM) requise pour atteindre > 95 % d'inhibition de la germination des conidies et des urediniospores variait de 0,3 à > 5 µM. Les analyses de permutation ont confirmé que les peptides ont réduit de façon significative la germination des spores (P = 0,0038) et que les CIM des deux peptides synthétiques étaient significativement plus bas ses que les deux peptides naturels (P = 0,0012). Cependant, l'effet des peptides sur le pollen des Picea, Pinus et Populus et les graines de pin blanc était moins marqué, avec des CIMs de 10 à > 50 µM pour arrêter la germination. Le peptide synthétique Peptidyl MIM(tm) D2A21 combinait une forte toxicité anti-fongique avec une faible phytotoxicité. Cependant, comme d'autres peptides antimicrobiens provenant de plantes, le Peptidyl MIM(tm) D2A21 perdait son activité toxique sur les spores en présence de PDB ou de chlorures possédant des cations divalents. Ceci pourrait expliquer la faible toxicité de ces peptides sur la croissance mycélienne en milieu de culture.
(The abstract is excluded from the Creative Commons licence and has been copied with permission by the publisher.)
Link to article at publishers website
Database assignments for author(s): Richard C. Hamelin

Research topic(s) for pests/diseases/weeds:
control - general


Pest and/or beneficial records:

Beneficial Pest/Disease/Weed Crop/Product Country Quarant.


Neonectria ditissima
Cronartium ribicola Pine (Pinus)
Ophiostoma ulmi
Gremmeniella abietina
Melampsora medusae
Sphaerulina musiva