Inventering av förekomst av Alternaria ssp. på potatis och i jord

Sammanfattning av slutrapport
Målet med projektet var att undersöka vilken av de patogena svamparna Alternaria solani och Alternaria alternata som orsakar torrfläcksjuka i svensk potatisodling. Projektet genomfördes som en omfattande inventering av patogenpopulationen under odlingssäsongerna 2009-2011 i Kristianstadstrakten och Kalmar/Öland vilka är hårt drabbade odlingsområden. Identifieringen av de båda svamparna genom molekylära metoder visade att A. solani orsakat bladfläckarna under de två första åren, medan A. alternata förekom sporadiskt, oftast i samexistens med A. solani. År 2011 påvisades A. solani mestadels i september och bara sporadiskt under augusti. Å andra sidan förekom A. alternata rikligt vid alla tre tidpunkterna. Inga sekvenserade prover av A. solani hade några genetiska tecken på strobilurintolerans. Vid sekvenseringen av A. alternata hade åtta av nio prover den substitution, G143A, som ger tolerans mot strobiluriner men vidare analyser måste göras för att säkerställa resultatet

Populärvetenskaplig sammanfattning
Torrfläcksjuka på potatis är det samlingsnamn på de symtom som orsakas av svampen Alternaria solani (early blight på engelska) eller av släktingen A. alternata (brown spot på engelska). I Sverige förekommer torrfläcksjukan i alla potatisodlande regioner men det är i de sydöstra regionerna som den kan vara mycket allvarlig eftersom det ofta är torrare och mer sandiga jordar där än i övriga delan av landet. Projektet genomfördes som en omfattande inventering av patogenpopulationen i konventionellt och ekologiskt odlade stärkelsepotatisfält i Kristianstadstrakten och Kalmar/Öland vilka är hårt drabbade odlingsområden. Insamlingen av blad gjordes vid tre tidpunkter under augusti och september vilket är mot slutet av odlingssäsongen. Identifiering av de båda svamparna genom molekylära metoder skulle kunna fastställa var och när i produktionen smittan förekommer för att åstadkomma ett bättre underlag vid utvecklandet av bekämpningsstrategier. Under 2010 gjordes även två tidigare insamlingar samt i matpotatis i Västergötland och Östergötland, vilka enbart gav enstaka positiva resultat för A. solani.

Resultaten från de insamlingar som gjordes under 2009-2010 visade att i majoriteten av fläckarna med symtom kunde A. solani identifieras. Detta tolkades som att det var denna svamp som orsakat fläckarna. Under 2011 skedde en skiftning i svamppopulationen då A. solani hittades först under september samt i ett fält i slutet av augusti, medan A. alternata förekom rikligt redan i början av augusti. Teorin är att A. alternata är en sekundär svamp, i vart fall en svagare patogen, som tar sig an de områden på bladet där A. solani eller någon fysiologisk reaktion redan banat väg vid infektionen. I september 2011 påträffades även nattskatta med symtom på torrfläcksjuka på Öland och utanför Kristianstad och vid analys identifierades A. alternata i samtliga fläckar. Den rikliga förekomsten kan dock innebära att A. alternata har varit den svamp som orsakat fläckarna som påträffades i augusti 2011 och inte någon fysiologisk effekt. Frågan är bara varför denna skiftning kunnat ske och en möjlig förklaring följer nedan.

Symtomen orsakade av de två svamparna liknar varandra och bladfläckar uppträder oftast först i det nedre bladverket eftersom äldre blad är mer mottagliga än yngre blad. Även stjälkar kan angripas. Infekterade blad åldras snabbare än friska blad och området runt angreppsfläckarna blir ofta gulfärgat, men hänger kvar på plantan. Om det är A. alternata som orsakat skadorna släpper bladen från stjälken. Symtomen på bladen är mörka, kantiga fläckar begränsade av bladnerverna med de typiska koncentriska ringarna. Angreppen leder till att bladens gröna yta minskar vilket leder till minskad knölproduktion och stärkelseinlagring. A. solani övervintrar på växtrester i jorden och två- eller fleråriga värdväxter, såsom nattskatta. A. alternata finns överallt i naturen och är svår att förhindra.

Angreppsnivån påverkas av flera faktorer såsom sort, infektionstidpunkt, näringsstatus hos grödan, väderbetingelser, växtföljd och fungicidbehandling. Angreppen kan även begränsas genom att minska mekaniska skador och insektsangrepp på potatisplantorna. Tidiga sorter är ofta mer mottagliga än senare sorter eftersom det verkar finnas en fysiologisk motståndskraft under den tidiga utvecklingen. Omogna eller skadade knölar kan smittas vid upptagning då de kommer i kontakt med blast där svampen sporulerar. Det finns dock endast få rapporter om knölinfektion i Sverige. På de infekterade knölarna bildas mörka, insjunkna, men ytliga fläckar som utvidgas under lagring. Runt fläckarna finns ofta en upphöjd kant och vävnaden under fläckarna är brun, torr och seg.
Det finns en relativt stor förväxlingsrisk med de fläckar som orsakas av olika näringsbrister. Kaliumbrist är vanligast på lätta jordar vars tidiga symtom är att yngre blad blir mörkgröna och att äldre blad får nekroser (små runda bruna fläckar med döda bladceller) mellan bladnerverna eller vid bladkanten.Manganbrist uppträder vanligen fläckvis i fält med lätta jordar. De yngre bladen gulnar mellan bladnerverna, så kallad marmorering. På äldre blad uppträder mörkbruna nekrotiska fläckar längs bladnerverna. Tidiga symtom på magnesiumbrist är ljusgröna till gula partier på äldre blad, främst i bladspetsarna och mellan bladnerverna, men håller sig till mitten av bladet. Efterhand blir de ljusgröna områdena nekrotiska medan bladkanterna fortfarande är gröna.

Torrfläcksjuka förekommer över hela världen men är ett problem i vissa delar såsom Europa, Nordamerika och Centralasien bekämpas mestadels med fungicider baserade på strobiluriner. Preparat med substanser som mancozeb, boscalid och klorothalonil har också visat sig vara effektiva mot svampen. Den nordamerikanska populationen av både A. solani och A. alternata har förlorat känsligheten mot strobiluriner vilket har lett till drastiska förändringar i bekämpningsstrategierna. Toleransen beror på ett utbyte (substitution) av en aminosyra i proteinet cytokrome b på vilket strobilurin verkar. I resistenta populationer av A. solani är det vid aminosyraposition 129 (F129L, fenylalanin har bytts ut mot leucin) och i A. alternata är det vid position 143 (G143A, glycin har bytts ut mot alanin).

I Sydsverige observeras ganska ofta angrepp av torrfläcksjuka trots upprepade behandlingar med strobiluriner. För att se om detta var orsakat av någon av ovanstående substitution skickades alla prover som var positiva för A. solani på analys av aminosyrasekvensen. Under de tre åren som inventeringen pågick hittades inga genetiska förklaringar till varför sjukdomsangreppen var högre vid den senare delen av odlingssäsongen.

Den stora förekomsten av A. alternata 2011 förbryllade varvid några prover sekvenserades för att se om det fanns aminosyrasubstitutionen G143A. Åtta av de nio lyckade sekvenseringarna hade denna substitution vilken medför att populationen kan vara tolerant mot strobiluriner. Försök gjordes för att verifiera resultaten men det fanns brister i metoden så att nya metoder är under utveckling eftersom det är mycket viktigt att få reda på hur situationen är hos den svenska populationen av A. alternata. De positiva proverna kom från tre olika områden och fält cirka 20 mil ifrån varandra varvid det är viktigt att följa upp hur situationen utvecklar sig. Nya analyser kommer att genomföras under 2012 och detta resultat kan vara en hjälp i att utforma bekämpningsstrategier i framtiden.