Detection of aster yellows phytoplasma DNA in seed and seedlings of canola (Brassica napus and B. rapa) and AY strain identification

Abstract

A study was conducted to identify the strains of aster yellows (AY) disease present in crops of Brassica napus and B. rapa grown near Medstead, Saskatchewan. AY phytoplasma DNA was detected in midrib, stem and root tissues of several symptomless plants as well as plants exhibiting typical AY disease symptoms. Most symptomatic and symptomless, AY-infected plants produced normal-looking and misshapen seeds. However, for both Brassica species, symptomatic plants produced significantly more seeds containing phytoplasma DNA than symptomless, AY-infected plants. Also, significantly more misshapen seeds contained phytoplasma DNA than normal seeds. Phytoplasma DNA belonging to subgroups 16SrI-A and 16SrI-B was detected in symptomatic and symptomless, AY-infected plants and in seed of these plants. The new AY strain sequences were registered in Genbank. The study reports for the first time the detection of AY strains in seedling tissues of both Brassica species. The research also showed that spiral cleaning has the potential to remove seeds that contain phytoplasma DNA in B. napus.

Résumé

Une étude a été entreprise dans le but d'identifier les souches de jaunisse des cruciféres (JA) dans des cultures de Brassica napus et de B. rapa près de Medstead en Saskatchewan. De l'ADN de phytoplasme de JA a été détecté dans les nervures principales, les tiges et les racines de plantes affichant ou non des symptômes typiques de la jaunisse. La majorité des plantes infectées, présentant ou non des symptômes, contenait des graines normales et difformes. Toutefois, chez les deux espèces de Brassica , les plantes affichant des symptômes ont produit un nombre beaucoup plus élevé de graines contenant de l'ADN de phytoplasme que les plantes infectées n'affichant aucun symptôme. Par ailleurs, beaucoup plus de graines difformes que de graines normales contenaient de l'ADN de phytoplasme. L'ADN de phytoplasmes appartenant aux sous-groupes 16SrI-A et 16SrI-B a été détecté dans les plantes infectées, affichant ou non des symptômes, ainsi que dans leurs graines. Les nouvelles séquences des souches JA ont été inscrites à Genbank. L'étude fait état pour la première fois de la détection de souches de JA dans les tissus des semis des deux espèces de Brassica . La recherche a également démontré que l'utilisation d'un nettoyeur en spirales peut éliminer les graines contenant de l'ADN de phytoplasme chez B. napus .

Keywords:

• aster yellows
• Brassica napus
• Brassica rapa
• canola
• oilseed rape
• phytoplasma
• turnip rape

Mots clés:

• Brassica napus
• Brassica rapa
• canola
• colza
• jaunisse des cruciféres
• navette
• phytoplasmes

Acknowledgements

The authors wish to acknowledge the Saskatchewan Agriculture Development Fund for financial support of the project. The assistance of E. Seidle, Seidle Seed Farms, Medstead, Saskatchewan in providing the seed lots and the harvest seed samples is gratefully acknowledged.