Stiftelsen lantbruksforskning

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

Snabb och säker detektion av Fusarim langsethiae med ”Loop-Mediated Isothermal Amplification” metod

Status: Avslutat
Projektnummer: H1333237
Kategori: Research program | Crop production
Ansökningsår: 2013
Datum för slutrapport: 1 oktober 2015
Huvudsökande: Zahra Omer
Organisation: HS Konsult AB
E-postadress: Zahra.Omer@hush.se
Telefon: 018304039
Medsökande: Jamshid Fatehi
Medsökande: Ann-Charlotte Wallenhammar
Beviljade medel: 668 000 SEK

Fusarium langsethiae produces the mycotoxins T2 & HT-2 in oat. The occurrence of this fungus is usually overlooked by conventional filter paper method since healthy looking seeds can be still infected. Development of a fast, cheap and reliable method for detection of this pathogen in seed, soil or plant material can be of great value for further epidemiological studies. LAMP-PCR is a simple, rapid and cheap technique which has become popular.The aim of this project is to develop LAMP species specific primers that can exclusively detect F. langsethiae in different samples. Fusarium spp will be isolated from kernels and oat seedlings and identified by morphological characters and DNA technique. A diverse collection of Fusarium spp will also be obtained from different laboratories for evaluating of the specificity of primers. The primer sets will be designed by Primer Explorer V. 4 software and their specificity will be checked using pure DNA of F. langsethiae as well as DNA from seeds.

LAMP-PCR är en enkel, snabb och billig diagnostisk metod som används för tidig detektion av mikroorganismer. Fusarium langsethiae producerar mykotoxiner T-2 & HT-2 framförallt i havre och dess epidemiologi är oklar. Med traditionella filtrerpappers metoder förbises svampen pga. tillsyents friska kärnor kan vara infekterade. I detta projekt vill vi utveckla specifika primrar för detektering av F. langsethiae med LAMP-metoden. Vi har för avsikt att använda dessa primrar i ett större projekt för att studera svampens epidemiologi. Fusarium spp isoleras från både kärnor och havreplantor . Vidare erhålls isolat av Fusarium spp från olika forskargrupper. Isolerade svampar identifieras med morfologiska karaktärer och med DNA- teknik. LAMP-PCR specifika primrar designas med Primer Explorer V. 4 software verktyg. Specificitet av de utvecklade primrarna testas först för att amplifiera ren DNA från F. langsethiae svampkulturer. LAMP-PCR utförs enligt protokoll som är publicerade i litteraturen.

Fusarium langsethiae är en viktig patogen i spannmålsproduktionen och är känd för att producera T-2 och HT-2 mykotoxiner. Biologi och epidemiologi hos denna patogen är oklar p.g.a. bristen på synliga symptom hos infekterade plantor och svårigheten att isolera svampen. Loop-Mediated Isothermal Amplification (LAMP-PCR) är en snabb och säker metod för detektion av mikroorganismer. Syftet med detta projekt var att utveckla en ny LAMP-metod för säker detektion av F. langsethiae. Fem primers designades baserade på genomiska regioner viktiga för trichothecence biosyntesen och utvärderades på några isolat. En primers, FL-LAMP, valts ut och undersökts vidare mot ett brett spektrum av F. langsehtiae och andra Fusariumarter. FL-LAMP amplifierad DNA från samtliga testade F. langsethiae och även F. sibiricum isolat som direkt visualiserades med färgförändring i LAMP PCR. Tillämpningen av denna metod för detektion av F. langsethiae eller F. sibiricum i plantor måste utvärderas i framtida studier.

Framtida klimatförändringar i Sverige förväntas att leda till ökad medeltemperatur och nederbörd, vilket innebär att vi kan förvänts få ännu större problem med axfusrios och mykotoxinproduktion i spannmålsodlingen. Förutom stora skördeförluster, producerar Fusarium-arter olika mykotoxiner som kan påverka djurs och människors hälsa negativt. Mykotoxiner tar sig främst in i livsmedelskedjan när de bildas på fält innan skörd eller under torkning och lagring särskilt vid höga vattenhalter, en situation som är vanlig när skörd och efterbehandling försvåras p.g.a. väderleks förhållanden. När mykotoxinhalter överskrider gränsvärde för livsmedel kan levererade varan nedklassas till foder eller bränsle. Detta medför stora ekonomiska förluster för svenskt lantbruk i mångmiljonklassen. F. langsethiae är en Fusarium-art som är vanligt förekommande i svenskodlad havre. Svampen infekterar havreplantor utan att producera synliga typiska axfusarios symptom på vippan, och producerar mykotoxinerna, T-2 och HT-2 som är mer toxiska än DON. Trots att gränsvärde saknas i dagsläget, ska dessa mykotoxiner övervakas. T-2 & HT-2 analyseras i mindre utsträckning jämfört med DON och rutinanalyser saknas. Epidemiologin hos denna Fusarium-art dvs. hur svampen sprids och hur plantan infekteras är fortfarande oklart. Vidare kan till synes friska spannmålskärnor vara infekterade, vilket gör att svampen förbises vid utsädesanalys. När epidemiologin är känd kan ett korrekt beslut tas om en lämplig växtskyddsåtgärd. För F. langsethiae och relaterade mykotxiner tyder erfarenheter på att effekten av fungicider är varierande i fält, däremot kan fungicider minska tillväxt av svampen och produktion av mykotoxiner i kontrollerad miljö. Detta innebär att man behöver träffa rätt med sprutning av fungicider i fält. Genom att utveckla en snabb och säker analysmetod kan man bringa klarhet om hur och när ske angrepp i fält och därmed optimera bekämpningstidpunkten. Bestämning av förekomst av olika patogener i mark och växter med konventionella metoder är en tidskrävande process. Dessutom har dessa metoder låg känslighet för att upptäcka patogener särskilt innan synliga symtom utvecklats på plantor. Användningen av molekylära tekniker har ökat våra möjligheter att rätt bestämma, kvantifiera och noggrant övervaka växtpatogener, vilket är viktigt för att bekämpa växtsjukdomar. PCR är den vanligaste molekylära metoden och kvantifiering av patogener görs med realtids-PCR. Realtids-PCR är en säker metod som kräver dyr utrusning. De senaste åren har andra metoder som Loop-mediated Isothermal Amplification (LAMP) utvecklats för säker bestämning och kvantifiering av en rad patogena svampar i mark och växtmaterial. LAMP är en snabb, säker och relativt billig molekylär metod som tar också mindre tid än andra PCR metoder. I det här projektet har en säker LAMP-metod utvecklats för att detektera F. langsethiae. DNA från 35 olika F. langsethiae isolat som erhållits från olika länder samt isolat isolerade från infekterade havrekärnor, amplifierades med de specifika primers som designades. För att säkra specificitet av metoden mot F. langsethiae, undersöktes 27 olika isolat av åtta närbesläktade Fusarium-arter. Denna utvecklade F. langsethiae LAMP-metod kan ge mjölighet att snabbt, säkert och billigt analysera havreutsäde samt att studera spridningsvägar för F. langsethiae och öka kunskapen om svampens epidemiologi.

 

Antal träffar i projektbanken: 1676

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

Fosfor i matjord och alv i långliggande försök - ett underlag för uppdaterad rådgivning
Gunnar Börjesson

Projektnummer: O-20-20-453 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

Crop production

A sustainable use of phosphorus fertilizers has engaged a large number of researchers, especially how to measure
the soil content of available phosphorus. However, the development of results to useful methods for agriculture has
not been a priority. The recommendations are based on extraction with …

Läs mer

Förbättrad ekonomi på biogasanläggningar och i gödselhantering genom fler nationella standardmetoder för hygienisering
Petter Melin, RISE Research Institutes of Sweden AB

Projektnummer: JTI-20-83-495 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

According to applicable legislation, manure and digestate must be sanitized in order to prevent disease transmission before they may be merchandised on the open market. Swedish plants currently have the choice between using one of two standard methods (70 °C for 1 h, or 52 °C for 10 h), or carry …

Läs mer
Prenumerera på vårt nyhetsbrev