Varsling for gulrust i korn forbedres med DNA-genotyping

I 2015 er der i Skandinavien fundet to helt nye racer af gulrust, som kan få stor betydning i både hvede og triticale. DNA-genotypning skal bidrage til at kortlægge deres oprindelse og slægtsskab med de allerede kendte racer fra hele verden.

11.01.2016 | Janne Hansen

Overvågning af nye svamperacer er en central del af gulrustvarslingen i både Danmark og resten af verden. Nye DNA-teknikker er et vigtigt værktøj. Foto: Janne Hansen

Gulrust er en svampesygdom, som kan have stor betydning for kornhøsten. Spredning af svampesporer med vinden over store afstande er blot en af udfordringerne for effektiv forebyggelse og bekæmpelse af gulrust. En anden udfordring er svampens evne til hurtigt at udvikle nye racer, hvorved sorternes modtagelighed for rust kan ændres dramatisk fra en vækstsæson til den næste.

Overvågning af nye svamperacer er derfor en central del af gulrustvarslingen i både Danmark og resten af verden. Der er udviklet nye metoder til DNA-genotypning, som giver information om de enkelte racers slægtskab og oprindelse.

Hvordan DNA-teknikken virker og hvilke perspektiver de kan have for varsling af gulrust bliver præsenteret i et indlæg af postdoc Tine Thach fra Institut for Agroøkologi, Aarhus Universitet, på Plantekongres 2016, der foregår i Herning 20.-21. januar 2016.

Racernes virulens og aggressivitet

De forskellige racer af gulrustsvampen har forskellige virulens og aggressivitet, hvilket har direkte indflydelse på risikoen for rustepidemier i hvede og triticale. Svampens virulens definerer, hvilke sorter af korn er modtagelige mens aggressiviteten har betydning for angrebets styrke.

De enkelte svamperacer bestemmes ud fra deres virulens på hvedesorter med kendt resistens, mens svampens aggressivitet kan måles som antal dage eller timer mellem smitte og tidspunktet for frigivelse af næste generation af sporer.

Karakterisering af virulens og aggressivitet vil også i fremtiden være baseret på velkendte, epidemiologiske teknikker, men samtidig er der udviklet nye metoder til DNA-genotypning, som giver information om de enkelte racers slægtskab og oprindelse.

Avancerede genetiske metoder

Mikrosatellitteknikken SSR har den fordel, at den kan anvendes på DNA fra inficerede blade, så man indenfor nogle dage kan få bestemt svampens genotype. SCAR er en anden PCR-baseret teknik, som ligeledes kan gennemføres på kort tid og bruges til detektion af specifikke genotyper. Nye SCAR-markører, der er udviklet ved Det Globale Rustcenter på AU Flakkebjerg, kan eksempelvis bruges til at detektere aggressive racer af gulrust. Disse racer er nu dominerende over store dele af Amerika, Australien, Mellemøsten og Afrika, hvor de ofte forårsager kraftige epidemier.

- De nye DNA-teknikker bidrager til en bedre forståelse af svampens dynamik og spredning, så planteavlere og forædlere kan være bedst muligt forberedt, når nye racer dukker op. DNA-teknikker kan dog ikke erstatte race- eller aggressivitetsundersøgelser, der giver direkte information om risikoen for angreb i aktuelle sorter af hvede og triticale, siger Tine Thach.

Nye svamperacer i Europa

I begyndelsen af vækstsæsonen 2011 blev der i alle europæiske lande, hvor der foretages raceundersøgelser af gulrust, fundet nye racer som ikke tidligere var set. De var kendetegnet ved at kunne udvikle sorte “vintersporer” allerede midt i vækstsæsonen. Tidligere resistente sorter af hvede og triticale blev helt eller delvist modtagelige mens andre blev mindre modtagelige.

Allerede det første år blev der fundet stor genetisk variation blandt de nye racer, som var markant forskellige fra tidligere europæiske racer. Geografisk udbredelse og DNA-genotypning viste, at der måtte være tale om vindspredning, formentlig af sporer fra Himalayaområdet, hvor svampen har sit center for diversitet. 

Læs også: Stor genetisk mangfoldighed i gulrust øger risikoen for sygdomsepidemier i korn

De nyeste undersøgelser ved rustcentret har vist to nye racer i 2015 i både Danmark, Norge og Sverige. Ingen af de nye racer er tidligere fundet andre steder. De nye racers virulens bliver i løbet af vinteren undersøgt i væksthus på en lang række dyrkede sorter af hvede og triticale og forsøgene følges op af smitteforsøg i marken i den kommende vækstsæson. Sorter af speciel relevans for økologisk dyrkning bliver tillige undersøgt for gulrustmodtagelighed på voksne planter i væksthus med henblik på den bedst mulige varsling allerede i foråret 2016. Desuden undersøges racernes DNA-genotype og mulige oprindelse.

Se udbredelsen af de forskellige svamperacer her.


Yderligere oplysninger 

Tine Thachs indlæg "Forbedret gulrustvarsling med DNA-genotyping" er en del af Session 83: Ny DNA-teknik til bedre IPM-strategier, der finder sted torsdag 21. januar kl. 15.40 i Herning Kongrescenter.

Forskningen er støttet af Miljø- og Fødevareministeriets Grønt Udviklings- og Demonstrationsprogram (GUDP), Innovationsfonden, Jordbruksverket i Sverige, Bill & Melinda Gates Foundation, USA, og Department for International Development, Storbritannien.

Postdoc Tine Thach
Institut for Agroøkologi
Telefon: 8715 7504
E-mail: tine.thach@agro.au.dk

DCA, Plantekongres