Epidemiologi och populationsbiologi hos Puccinia graminis i havre för bekämpning av svartrost i Sverige

Sammanfattning av slutrapport
Svartrost, orsakad av svampen Puccinia graminis, är en allvarlig sjukdom i stråsädesgrödor. Patogenen har två värdväxter, en gräsvärd där den orsakar svartrost och berberis, där den sexuella livscykeln avslutas. Förekomsten av berberis har ökat sedan berberislagens avskaffande 1994. Resultaten visar att den genetiska variationen inom P. graminis populationerna är stor, vilket tyder på att den sexuella delen av livscykeln är viktig i Sverige. Populationsstrukturen varierar och det finns ingen struktur mellan populationer från olika fält eller år. Det beror troligen på att en stor mängd sporer med olika genetisk uppsättning sprids från berberisbuskar till fält varje vår. Det finns genetiska och morfologiska skillnader mellan P. graminis f. sp. tritici/secalis, vilken angriper främst råg och vete, och P. graminis f. sp. avenae, vilken främst angriper havre. Därför föreslås att P. graminis endast bör användas för tritici/secalis–gruppen och att ett nytt namn måste ges till avenae-gruppen.

Populärvetenskaplig sammanfattning
Populationsbiologi hos Puccinia graminis – Konsekvenser för epidemiologi och kontroll av svartrost i Sverige

Berberis har blivit allt vanligare i jordbrukslandskapet sedan 1994, då lagen om berberisutrotning av avskaffades. Det har fört med sig inte bara ökad biologisk diversitet, utan också svartrost orsakad av svampen Puccinia graminis (Pers.). Rostsjukdomar har varit kända och fruktade under århundraden. I detta projekt undersöktes populationsstrukturen hos P. graminis och den informationen kopplades samman med svartrostens epidemiologi. Resultaten visar att P. graminis är en väldigt skiftande patogen och inget tydligt samband i populationsstrukturen kunde hittas mellan fält eller år. Det betyder att svartrostens möjlighet att infektera berberis, på vilken den producerar nya sporer varje vår, är den enskilt viktigaste källan för spridning av svartrost. Det är inte en eller ett fåtal individer som infekterar varje fält, utan en mängd olika genotyper. Däremot var det en tydlig skillnad mellan olika formae speciales, dvs. de olika typerna av P. graminis som infekterar havre respektive råg och vete. Resultaten visar att de två typerna kan delas upp i två fylogenetiskt tydligt skilda arter. Delningen mellan de två arterna har troligtvis skett genom specialisering till de olika gräsvärdarna, eftersom delningen mellan havre och vete/råg skedde inom samma tidsspann som patogenens två grupper beräknas ha delats.

Förekomsten av berberis, den alternativa värden för patogenen, driver svartrost-epidemierna i havre. Bekämpning av skålrostinfektioner på berberis, alternativt borttagande av berberisbuskar, skulle inte bara minska mängden inokulum och utvecklingen av sjukdomen, utan även den genetiska variationen i svartrostpatogenen. Även om svampen sällan fullföljer den sexuella delen av livscykeln, är variationen inom patogenen hög. Endast närvaron av berberis inom ett område möjliggör hög genetisk variation av patogenen. Resistensförädlingen borde därför fokusera på så kallade ”uthålliga” resistensgener, vilka inte gör gräsvärden helt immun, utan endast hämmar svampens utveckling. Denna typ av resistens är dock mycket svår att förädla mot.

Svartrost finns inte i vete i Sverige. Det kan bero på att det inte finns virulenta genotyper av patogenen. Vi vet att en stor del av vetesorterna som idag odlas i landet är mottagliga för den aggressiva svartrostrasen som ofta kallas ”Ug99”. Om virulenta genotyper kommer till Sverige och lyckas integrera sig i den svenska svartrostpopulationen, kan svartrost bli ett stort problem i vete. Alla förutsättningar för en svartrostepidemi, dvs. mottagligt vete och lämpligt klimat, finns i Sverige.