Stiftelsen lantbruksforskning

Lantbruks- och trädgårdsföretagarnas egen forskningsstiftelse finansierar behovsdriven forskning för svenska förhållanden.
Läs mer

Effekt av Genetisk och Fenotypisk Variation i Puccinia striiformis på gulrostens epidemiologi i Sverige

Status: Avslutat
Projektnummer: V1133036
Kategori: Research program | Crop production
Ansökningsår: 2011
Datum för slutrapport: 27 april 2016
Huvudsökande: Jonathan Yuen
Organisation: Sveriges lantbruksuniversitet, SLU
E-postadress: Jonathan.Yuen@mykopat.slu.se
Telefon: 018 672369
Beviljade medel: 2 500 000 SEK

Puccinia striiformis causes yellow rust on grasses including wheat, rye, and triticale. Samples of the pathogen were taken in 2012 (353 total) and 2015 (162) and analysed with microsatellite markers (15 in 2012 and 16 in 2015). Race analyses were also undertaken on samples from the same fields in 2015 using standard differential cultivars at the Global Rust Reference Center in Flakkebjerg, Denmark. Genetic analyses revealed no evidence for sexual reproduction despite genetic variation between the different samples. Analyses with the program poppr revealed several dominating groups of genetically similar samples. Minimum spanning networks based on the Bruvo distance grouped the majority of samples in one group confirming the results from analyses with structure. Race phenotyping in 2015 confirmed the presence of the races 'Kranich', 'Warrior', 'Triticale aggressive', and a few samples of 'Hereford', as well as a new race that has received the name 'Triticale 15'.

Gulrost på vete, råg och rågvete har blivit ett problem i stråädesodlingeni större delen av Sverige. Den orsakas av en svamp, Puccinia striiformis, som övervintrar på värdväxten. P. striiformis kan producera stora mängder sporer, som sprids med vinden, och sjukdomsangrepp kan öka snabbt om de får fäste i odlingen. Odling av resistenta sorter är en möjlig kontrollåtgärd, men om man odlar en mottaglig sort är den enda kontrollåtgärden användning av fungicider. Valet av resistenta sorter kompliceras av variationen i P. striiformis. Olika varianter av svampen, s.k. raser, kan infektera vissa sorter av värdväxterna. Om man visste vilken ras som skulle infektera under kommande säsong, kunde man välja en resistent sort. Man kan bara identifiera raser genom odling av rost på olika resistenta sorter och det kräver både tid och utrymme.

Ett annat problem är att P. striiformis kan bilda nya genetiska varianter genom sexuell omkombination. Detta sker när den byter värd från en gräsart (som vete eller rågvete) till den s.k. mellanvärden, som för P. striiformis är berberis; en växt som förekommer ganska mycket i det svenska landskapet. Tidigare fanns det en lag som tvingade utrotning av berberis (framförallt för att minska angrepp av svartrost) men den togs bort 1996. Om P. striiformis skulle övervintra och bilda nya varianter genom sexuell omkombination, skulle utrotning av berberis i närheten av stråsädesodlingar minska problemet med gulrost.

Ett av de viktigaste verktygen man har för att studera gulrost är olika genetiska markörer som består av korta DNA-sekvenser med ett upprepande mönster. De kallas för mikrosatelliter, eller ’single sequence repeats' (SSR). Detta mönster gör att det kan bildas olika långa upprepningar av sekvensen, och då kan man använda det antalet upprepningar så som man använder gener i vissa analyser, och då kan man få svar på flera frågor om en population.
I detta projekt har vi använt mikrosatelliter för att titta på den genetiska variationen i P. striiformis tagen från olika fält, olika landskap, och olika värdväxter. För genetiska studier med mikrosatelliter krävs bara en bladbit med lite rost. Man tar en bladbit med lite rost på, extraherar DNA, och ampliferar olika delar av svampens DNA. Varje primerpar kan betraktas som en gen, och de olika längderna som olika alleler. Med hjälp av datorprogram för att analysera dessa data kan man dra slutsatser kring hur populationen är uppbyggd och hur den kom till. Prover från berberis identifieras med hjälp av en DNA-sekvens som berättar vilken art av svamp det är.

Dessa studier har kompletterats med ett begränsat antal prover, tagna från olika odlingar, för att se både den genetiska variationen (mätt med mikrosatelliter) och den fenotypiska variationen (rasbestämining) som man får genom uppförökning av isolat och inokulering av sorter med kända resistensgener.
De genetiska data visar en stor variation i det material som samlats från vete och rågvete. Trots denna variation, kunde man gruppera materialet i olika grupper. Det var inget geografiskt mönster i materialet, men vissa kluster kom från rågvete och andra från vete. Den variation som fanns kom från mutationer och andra ändringar i patogenens liv på vete och rågvete och det var inga tecken på sexuell omkombination. Över 60 prover från berberis analyserades också och det var ingen Puccinia striiformis bland dessa, bara P. graminis (som orsakar svartrost) och en Puccinia-art som infekterar knylhavre.

Rasbestämingar var möjliga för ett begränsat antal prover 2015. Dessa visade raser som är vanliga i Europa, såsom de s.k. Kranich-, Warrior-, och Herefordraserna. Det var också en ras som kallas för 'Triticale aggressive', och en variant av den som fick namnet Triticale15. En variant av Warrior-rasen som inte kunde infektera sorter med resistensgenen amb (som finns i sorten Ambition) fanns bland materialet.

Det fanns inga tecken på sexuell omkombination av P. striiformis i undersökningen. Trots det, finns det gott om genetisk variation i den svenska populationen av P. striiformis . En strategisk plan för att minska förluster på grund av gulrost på ett miljövänligt sätt bör bygga på flera komponenter. En är att noga övervaka rostpopulationen i syfte att upptäcka nya raser så snart som möjligt. En annan är att lära sig hur nya raser av gulrost utvecklas. Är det via sexuell reproduktion som inte är omedelbart uppenbar, eftersom det är relativt sällsynt? Eller sker det via invandring av nya genotyper från andra områden? En tredje komponent är att utveckla bättre metoder för att skilja de olika raserna utan isolering, uppförökning och inokulering av sorter med olika resistensgener. Slutligen kan man studera olika resistensgener för att se om några fungerar bättre än andra i att utöva selektionstryck på patogenen.

 

Antal träffar i projektbanken: 1676

Förbättrad rengöring och desinfektion på köttanläggningar - minskad spridning av livsmedelsförstörande, patogena och antibiotikaresistenta bakterier
Sofia Boqvist

Projektnummer: O-20-20-447 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

Poultry
Meat

Cleaning and disinfection are critical elements for meat premises when it comes to production of safe food of high quality. It is the responsibility of the meat premises to ensure this is done efficiently to keep levels of pathogenic, spoilage and antimicrobial resistant bacteria low. This can be …

Läs mer

Mjölkproteiners betydelse för icke-koagulerande mjölk
Maria Glantz

Projektnummer: O-20-20-444 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

Milk

The ability of milk to coagulate is crucial for cheese production. We have previously shown high occurrence of non-coagulating milk from Swedish Red Dairy cattle and identified milk proteins as potential markers for this undesirable trait. In this project we will increase the understanding of the …

Läs mer

Hållbarhet & strukturomvandling i svensk mjölkproduktion
Ruben Hoffmann

Projektnummer: O-20-20-475 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

Milk

This interdisciplinary project examines how Swedish dairy farmers, given different types of policy instruments, are affected by the ongoing structural transformation in the primary production. The study will improve our understanding about how the ongoing structural change affects profitability in …

Läs mer

Lönsam vinbärsodling genom feromonbaserad kontroll av skadeinsekter
Olle Anderbrant

Projektnummer: O-20-20-452 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

Horticulture

The project will develop sustainable pheromone-based methods to reduce the damage from three moth species on currants, thereby enabling profitable cultivation irrespective of management practice. During several years, the currant cultivation has decreased in Sweden and also the yield per ha has …

Läs mer

Hur bekämpa hönshirs samt förebygga herbicidresistensutveckling
Anneli Lundkvist

Projektnummer: O-20-20-456 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

Crop production

Spread of barnyard grass, growing in southern Sweden has accelerated during the last decade and is rapidly moving northwards. No herbicide-resistant populations have been reported from Sweden thus far, but it is only a matter of time before barnyard grass will develop herbicide resistance in …

Läs mer

Nya rotsjukdomar i korn och vete- okända hot mot svensk spannmålsodling
Lars Persson

Projektnummer: O-20-20-472 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

Crop production

Cereal production is limited by many different factors. Leaf diseases are often well known, while diseases on roots are more difficult to identify. Root diseases are often caused by oomycetes, fungus-like microorganisms that live for years in soil and on old root debris, parasitizing the roots of …

Läs mer
Prenumerera på vårt nyhetsbrev