Utveckling av beslutsstöd för riskbedömning av Sclerotinia sclerotiorum i vårraps genom kvantifiering av luftburen smitta och studier av infektionsprocessen

Bomullsmögel som orsakas av Sclerotinia sclerotiorum, överlever med vilkroppar i jorden. S.sclerotiorum- DNA bestämdes med realtids PCR på kronblad och blad på olika nivåer av rapsplantans stjälk i två fältförsök 2010. DNA påvisades på samtliga bladnivåer vid första provtagningen, och andel blad med DNA var statistiskt signifikant större för lägst sittande blad. Frånvaron av DNA på kronbladen i ett av försöken visar att den gängse uppfattningen om kronbladens betydelse för infektion måste omvärderas. Analyser av luftprover visade att sporspridningen avtagit innan blomningen. Test av verktygen i tio praktiska odlingar 2011 visade S.sclerotiorum DNA i samtliga fält, företrädesvis på lägst sittande blad vid andra provtagningen. Jordanalyserna, de första i sitt slag, visar förekomst i 55 % av fälten där odlingsuppehållet i de flesta fall överstiger tio år vilket är ett banbrytande upptäckt. Riskvärdering baserad på DNA-analys av lägst sittande blad och fältets odlingshistorik presenteras.

Nya DNA-baserade verktyg banbrytande för riskbedömning av bomullsmögel i vårraps
Resultat
Svamp- DNA fanns på stjälkens blad vid första provtagningen i fältförsöken. Andelen blad med DNA ökade ju längre ner i beståndet bladen satt, och skillnaden mellan översta och lägst sittande blad var statistisk säkerställd. DNA påvisades inte på kronbladen vid någon av provtagningarna i ett av försöken, medan svampen samtidigt fanns på bladen. Analyserna av luftproven visar att sporspridningen hade upphört när blomningen började, och detta samband är banbrytande då infekterade kronblad tidigare ansetts vara källan till infektion. Test av verktygen i tio praktiska odlingar med stor variation i såtidpunkt visade att svamp- DNA fanns i samtliga fält, företrädesvis på lågt sittande blad vid andra provtagningen. Analyserna av luftproven 2011 visar att sporspridningen startade efter första provtagningen och sammanföll väl med andra provtagningen. Trots att odlingsuppehållet till föregående rapsgröda var mer än tio år, påvisade vi svamp- DNA på bladen i samtliga fält. Jordanalyserna, som är de första vi känner till, visade att spår av svampens vilkroppar fanns i 55 % av fälten.
Metod
Vi har bestämt svampens DNA med realtids-PCR teknik på kronblad och blad på olika nivåer av rapsplantans stjälk. Två fältförsök anlades 2010 i befintliga odlingar av SW Joplin i Örebro län. Blad från plantans stjälk och kronblad samlades in var 5:e dag, med början den 21 juni, strax före blomning, och avslutades den 14 juli. Proverna förpackades och förvarades i frys. Sporfällan, Burkhard 7-day Spore trap, placerades i fält 25 maj - 1 augusti 2010 och 24 maj- 25 juli 2011, för att fånga in avgörande händelser. Tejpen byttes veckovis och klipptes i delar motsvarande dygnsfångster, innan de preparerades för molekylär diagnostik. Utvärdering av metoderna gjordes i tio fält 2011 då två provtagningar gjordes, den första i tidig blomning och den andra en vecka senare. Kronblad, de översta och lägst sittande bladen från tio plantor analyserades. I varje testyta togs jordprov för DNA- analys, och angreppet i beståndet bestämdes.
Slutsats och råd till näringen
Oljeväxtodlingen ökar, framförallt på gårdar där raps odlas regelbundet. Ökad frekvens av oljeväxter i växtföljden ökar risk för angrepp av bomullsmögel, en svamp som överlever med vilkroppar i jorden . Beslut om fungicidbehandling måste tas innan symtomen är synliga, och kräver att odlaren gör en aktiv riskbedömning.
Vi presenterar banbrytande verktyg för riskbedömning baserade på analys av svamp- DNA. Dessa metoder ger oss ny information om t ex svampar som tidigare inte kunde identifieras visuellt med mikroskop eller med agarplattor. Riskbedömning baserad på analys av svampens DNA på de lägst sittande bladen är ett effektivt verktyg för att lokalisera fältsmitta. Hur stort angreppet blir beror ytterst på väderleken, framförallt luftfuktigheten i beståndet, under blomningen. Analys av luftprover ger oss information som tydligt visar när sporspridningen startar på en bestämd lokal, och vi har sett att denna tidpunkt varierar mellan år. Sporfällor är ett effektivt verktyg som inte använts tidigare som vi anser har stor potential, och bör utvecklas vidare.
Vi har också visat att blommans kronblad, som tidigare varit huvudspåret när olika metoder testats, framstår som en osäker väg. Riskvärdering baserad på DNA-analys av lägst sittande blad och fältets odlingshistorik presenteras. Fältbaserade tester har en stor potential, och fortsatt utveckling av nya s k isotermiska DNA-baserade metoder kan förenkla analysproceduren ytterligare. Utveckling av sporfällor och optimering av tekniken så att analyser dagligen kan sändas som textmeddelanden tillsammans med lokala väderprognoser kommer att vara hörnpelare i en aktiv prognosmodell.
Sammantaget ger våra nya resultat en stor affärsnytta för lantbrukaren, då en fältbaserad analys ger svar på om svampen finns i beståndet, och en behovsanpassad fungicidbehandling minskar avtrycken i miljön.