Stor genetisk mangfoldighed i gulrust øger risikoen for sygdomsepidemier i korn

Forskere finder nu stor genetisk mangfoldighed i den svamp, der har været årsag til de senere års stigende angreb af svampesygdommen gulrust i hvede og triticale i Europa. Det skyldes omfattende spredning af svampesporer med vinden fra Asien, hvor svampen har sit center for mangfoldighed i Himalaya, til hele Europa.

03.07.2015 | Janne Hansen

Nye varianter af sygdommen gulrust kommer til Europa fra Himalaya-regionen. Foto: Mogens Støvring Hovmøller

Hvede er en af verdens mest udbredte afgrøder. Den globale hvedeproduktion er imidlertid under konstant pres fra gulrust, der er en smitsom svampesygdom. Omfattende epidemier, som bliver stadigt mere alvorlige og hyppige, truer fødevareforsyningen ikke mindst i ulande, hvor tørke og lave udbytter i forvejen volder store problemer.

Forskere søger løbende – og finder – løsninger på, hvordan kornafgrøderne kan beskyttes mod svampesygdomme som rust og meldug. Nu har forskere lokaliseret centeret for mangfoldighed for gulrustsvampen til Himalaya-området. Samtidig har man fundet, at de nye varianter af gulrust, som er fundet over store dele af Europa siden 2011, stammer herfra. Denne nye opdagelse præsenteres i en af hovedtalerne på den internationale konference 14th International Cereal Rusts and Powdery Mildews Conference 2015, som holdes i Helsingør fra 5. til 8. juli 2015.

Konferencen samler førende eksperter i plantesygdomme fra 33 lande fra hele verden for at diskutere udfordringerne og reducere risikoen for sygdomsepidemier og afgrødetab. Foredragsholderne vil beskrive det globale landskab for rust og meldug, nye innovative tiltag for overvågning og bekæmpelse, samt betydning for integreret sygdomsbekæmpelse (IPM) via øget nationalt, regionalt og internationalt samarbejde.

Kortlægning af svampen

En række faktorer tyder på, at et center for mangfoldighed for gulrust i hvede ligger i Himalaya.

- Vi har gode beviser for, at den nye invasion af gulrust til Europa er spredt via svampesporer, der er båret med vinden fra Asien til Europa, muligvis gennem den nordlige del af Centralasien. Gulrustsvampen er genetisk meget forskelligartet i Himalaya, hvor den kan inficere hvede, byg og vilde græsser, såvel som berberis, der er den seksuelle mellemvært for svampen, forklarer Sajid Ali, gæsteforsker i Institut for Agroøkologi ved Aarhus Universitet og forsker ved University of Agriculture, Peshawar, Pakistan.

Et forskerhold under ledelse af Aarhus Universitet har kortlagt spredningsmønstre, centret for mangfoldighed og populationsstrukturen af gulrustsvampen ved hjælp af DNA-genotypning af repræsentative prøver fra hele verden. Det ser ud til, at svampen Puccinia striiformism, der forårsager gulrust på korn og græs, har en speciel høj genetisk diversitet i Himalaya og de nærliggende regioner, dvs. Nepal, Pakistan og Kina, og langt mindre genetisk variation i andre dele af verden.

Derudover indeholder regionen svampens mellemvært, berberis. Udover at være vært for svampens seksuelle cyklus, kan den være refugium for svampen, når korn og græsser ikke er til stede.

- Ved hjælp af innovativ diagnostik og it-værktøj blev de invasive varianter allerede opdaget det første år, de dukkede op i Europa. Det gjorde det muligt at varsle tidligt og forberede europæiske landmænd og planteforædlere på de nye udfordringer, siger Sajid Ali.

Modstandsdygtige sorter er et godt værktøj

Bekæmpelse af svampesygdomme, som har evnen til at sprede sig over store afstande, kræver samarbejde på verdensplan og hurtig deling af information mellem forskere, planteforædlere og rådgivere. Også her bliver nye internet-baserede it-værktøjer taget i brug, f.eks. WheatRustToolbox, som er udviklet af forskere ved Aarhus Universitet.

- Den tidlige opsporing og respons i Europa var kun mulig, fordi vi gennem 20 år har haft et fantastisk samarbejde mellem Aarhus Universitet i Danmark, National Agricultural Research Institut (INRA) i Frankrig, Julius Kühn Institut i Tyskland, National Institute for Agricultural Botany i Stobritannien, International Wheat and Maize Improvement Centre i Mexico, International Centre of Agricultural Research in the Dry Areas samt University of Agriculture i Pakistan, påpeger professor Mogens Støvring Hovmøller fra Institut for Agroøkologi ved Aarhus Universitet, hvor han leder Global Rust Reference Centre.

Ved konferencen mødes forskere fra hele verden for at diskutere udfordringerne og løsningerne i forbindelse med bekæmpelse af sygdomsepidemier i hvede og byg. Et af hovedemnerne er den nye opdagelse om den globale spredning af gulrust i hvede fra sit center for diversitet i Himalaya. De nye sorter har øget risikoen for sygdomsepidemier især for økologiske landmænd, der ikke har adgang til pesticider.

- Vores mål er at holde sygdommen nede på et niveau, der holder tab i afgrøderne på et minimum samtidig med, at vi beskytter miljøet ved intelligent brug af pesticider. Den mest økonomiske og miljøvenlige løsning er at øge udviklingen af nye afgrødesorter, der er modstandsdygtige overfor et bredt spektrum af plantepatogener, siger Mogens Støvring Hovmøller og fortsætter:

- Når der udvikles modstandsdygtige sorter, skal planteforædlerne tage hensyn til svampenes diversitet langt ud over vores landegrænser. Det kræver endnu tættere samarbejde mellem planteforædlere og plantepatologer, hvilket er et af formålene med denne konference. Der er behov for både "holdbar" resistens mod svampesygdommeog for at få de resistente sorter markedsført, så de kan komme ud i dyrkningen..

Konferencen 14th International Cereal Rusts and Powdery Mildews Conference 2015 arrangeres af Global Rust Reference Centre ved Aarhus Universitet og støttes af European and Mediterranean Cereal Rusts Foundation.

Læs den videnskabelige artikel "Replacement of the European wheat yellow rust population by new races from the centre of diversity in the near-Himalayan region" i Plant Pathology.

Yderligere oplysninger:

Professor Mogens Støvring Hovmøller, Institut for Agroøkologi, telefon: 8715 8129, mobil: 2228 3361, e-mail: Mogens.Hovmoller@agro.au.dk

Postdoc Sajid Ali, Insitut for Agroøkologi, e-mail: sajid.ali@agro.au.dk eller bioscientist122@yahoo.com

DCA