Jämförelse mellan okulär gradering och PCR-teknik för att bestämma angrepp av växtpatogener i höstvete.

Sammanfattning av slutrapport
I dagsläget görs graderingar av växtpatogener i sort och växtskyddsförsök genom okulär gradering. Systemet med okulär gradering har ett antal svagheter. Metoden är tidskrävande, kräver tillgång till kvalificerad personal och att olika personer graderar olika. Det finns också en stor risk att graderare helt missar förekomsten av patogener vid blandinfektioner. Det senare noterades också i denna undersökning.
Resultaten visar en mycket god samstämmighet mellan okulär gradering och kvantitativ PCR bestämning av svampsjukdomar i höstveteförsök. Jämfört med tidigare undersökningar där graderingen gjordes på olika bladmaterial visar denna undersökningen att det går att använda bägge arbetsmetoderna.
Resultaten visar också på fördelen med att PCR-tekniken kan upptäcka och diagnosticera patogener redan vid små angrepp (<1% angripen yta). Sammanfattningsvis tycks PCR-tekniken kunna ge en effektiv och säker gradering av växtpatogener i höstvete.

Populärvetenskaplig sammanfattning
Populärvetenskalig artikel, SLF projekt H1060230
Ulf Axelson Anders Jonsson
Hushållningssällskapet Skaraborg SLU, Skara

Jämförelse mellan okulär gradering och PCR-teknik för att bestämma angrepp av växtpatogener i höstvete.

I dagsläget görs graderingar av växtpatogener i sort och växtskyddsförsök genom okulär gradering. Systemet med okulär gradering har ett antal svagheter. Metoden är tidskrävande, den kräver tillgång till kvalificerad personal och det är ofta olika personer som graderar. Det finns också en risk att förväxla symptom på växtnäringsbrist eller fysiologiska fläckar med svampangrepp samt att graderare helt missar förekomsten av patogener vid blandinfektioner
I tidigare undersökningar har blad plockats och sedan delats upp i två grupper som antingen graderats okulärt eller analyserats med polymeras chain reaction, PCR-teknik. Till skillnad mot tidigare projekt gjordes i denna undersökning den okulära graderingen och bestämningen med PCR-teknik på samma blad.
Under sommaren 2010 har bladprover från obehandlade led i växtskyddsförsök i höstvete samlats in på Växtskyddscentralen i Skara. Plantor togs till laboratorium och från vardera led togs blad ut från respektive bladnivå ett till fyra. För varje blad och bladnivå graderades angreppsgraden av bladfläcksvampar okulärt i intervallen: 0, 0,1-1, 1-5, 5-10, 10-25, 25-50, 50-100 % angripen bladyta, samt vissna blad. Endast blad med synbara angrepp har torkats och sparats för senare PCR-analys. De sjukdomar som graderats okulärt var svartpricksjuka (Septoria tritici), vetets bladfläcksjuka (Drechslera tritici-repentis), mjöldagg (Erysiphe graminis ), brunrost (Puccinia recondita) och gulrost (Puccinia striiformis).
Proverna för PCR- analys skickades sedan till ScanBi Diagnostics AB, Alnarp och analyserades enligt den tidigare utvecklade PCR- tekniken för sjukdomarna S. tritici, D. tritici-repentis och brunfläcksjuka, Spagnospora.nodorum. PCR- tekniken bygger på att en för varje växtpatogen specifik DNA sekvens mångfaldigas, så att den kan detekteras i fall att den sökta patogenen finns i provet. Den art specifika DNA-strängen lokaliseras med en för den undersökta arten unik DNA-sekvens. Med hjälp av enzym byggs nya kopior av denna DNA-sträng och när mängden DNA når en viss kvantitet kan den detekteras i ett så kallat PCR- instrument. Innehållet av den sökta patogenen i ett prov kan sedan beräknas.

Metoden användbar i både forskning och praktiken
Resultaten visar en mycket god samstämmighet mellan kvantitativ PCR- analys och okulär gradering av svampsjukdomar i höstveteförsök. Den okulära graderingen missade helt förekomsten av både vetets bladfläcksjuka, D. tritici-repentis, och brunfläcksjuka, S. nodorum. Dessa två svampar upptäcktes däremot vid PCR- analysen. Den helt dominerande patogenen var svartpricksjuka, S. tritici, och den svamp vars angrepp skattades i den okulära graderingen.
Resultatet ligger i nivå med tidigare undersökningar där gradering och PCR analys inte gjorts på samma blad. Det verkar alltså vara likartade samband mellan PCR-värde och okulär gradering vare sig den görs på samma material eller på material som delats och analyserats var för sig. Nackdelen med att analysera på samma material är att risken för kontaminering borde öka något vilket skulle kunna ge låga ”falska” förekomster. Fördelen med att hantera ett mindre antal prov kan överväga men valet mellan att ta ett eller två separata prover blir främst beroende på frågeställning som skall besvaras.
Resultaten visar också på fördelen med att PCR-tekniken kan upptäcka och diagnostisera patogener redan vid små angrepp (<1% angripen yta).
När PCR-tekniken anammas så kommer flera av problemen med okulär besiktning att reduceras och slutsatserna från sortförsök och fungicidförsök att förbättras avsevärt. Även beslutsfattande kring växtsskyddsåtgärder i praktisk odling kommer att underlättas.