Uus uuring, mida juhtis Texase A&M AgriLife teadlased on avastanud teatud metsikute kartuliliikide resistentsuse sebra laastuhaigusele.
Nagu Paul Schattenberg teatab AgriLife tänaaastal uuriti 52 looduslikku kartuliliiki, millest üks oli haiguse suhtes resistentne ja kolm olid selle haiguse suhtes tolerantsed, osana jõupingutustest tuvastada uudset geneetilist resistentsust haiguse suhtes, mis mõjutab kartulikasvatust kogu maailmas.
Uuring, "Kartuli sebra laastude resistentsuse identifitseerimine ja iseloomustus looduslike solanumiliikide seas”, ilmus hiljuti teadusajakirjas Piirid mikrobioloogias.
Uuringu esmane uurija oli Kranthi Mandadi, Ph.D., a Texas A&M AgriLife Research teadlane juures Texas A&M AgriLife'i uurimis- ja täienduskeskus Weslacos ja Texas A&M's dotsent Taimepatoloogia ja mikrobioloogia osakond.
Uuringu kaasuurijate hulka kuuluvad Isabel Vales, Ph.D., AgriLife Researchi dotsent ja kartulikasvataja, Bryan-College Station ning Carlos Avila, Ph.D., AgriLife Researchi dotsent ja köögiviljakasvataja Weslaco, mõlemad Aiandusteaduste osakond; ja Freddy Ibanez, Ph.D., AgriLife'i keskuse teadlane ja Texase A&M dotsent Entomoloogia osakond.
Teised uuringus osalesid Texase A&M AgriLife Researchi teadlased Victoria Mora, MS, Manikandan Ramasamy, Ph.D., Mona Damaj, Ph.D. ja Sonia Irigoyen, Ph.D. Weslaco keskuses, samuti Veronica Ancona, Ph.D., taimepatoloog ja dotsent Texase A&M ülikool-Kingsville.
Uuringut rahastati Texas A&M AgriLife'i kaudu Putukate vektorhaiguste seemnetoetusprogramm.
"Seda tüüpi tulemus oli täpselt see, mida AgriLife Research nägi ette, kui otsustasime rahastada putukate vektorhaiguste seemnetoetusi," ütles Henry Fadamiro, Ph.D., AgriLife Researchi juhtivteadur ja kaasdirektor ning Texas A&M dekaan. Põllumajandus- ja bioteaduste kolledž. "Soovime tänada Texase seadusandlikku kogu AgriLife Researchi IVD erakorralise kaubataotluse rahastamise eest, mis on need seemnetoetused võimalikuks teinud. Nende jätkuv toetus on hindamatu.”
Mis on sebra kiibi haigus?
Sebra kiip on kompleksne haigus, mis on tingitud selle seotusest kultiveerimata bakteriga Candidatus Liberibacter solanacearum ja selle levikuga putukavektori, kartuli psülliidi kaudu. Esmakordselt teatati sellest Mehhikos Saltillos ja seejärel Lõuna-Texase osariigis. Haigus avastati paljudes teistes osariikides ja kaubanduslikes kartulikasvatuspiirkondades maailmas. Kui seda ei kontrollita, võib see põhjustada kartulisaagi kadu kuni 94%.
Sebra kiibist mõjutatud taimede maapealsete sümptomite hulka kuuluvad noorte lehtede lillakas värvuse muutus, ladvalehtede ülespoole rullumine, õhust mugulate esinemine, närbumine, kasvupeetus ja taime surm.
"Sebra kiibist mõjutatud mugulad on halva kvaliteediga, nende rõngas on pruunistunud ja pruunid laigud," ütles Mandadi. "Neil krõpsudel on ka praadimisel mõrkjas maitse ja tumepruuni triibulised sebrataolised mustrid."
Ta ütles, et haigus vähendab lõppkokkuvõttes saaki ja mugulate kvaliteet muutub turukõlbmatuks.
"Kui haigust ei kontrollita, võib see kartulikasvatusele oluliselt kahjustada."
Miks uuring?
Kartulit kasvatatakse enam kui 160 riigis ja seda peetakse nisu, maisi ja riisi järel tähtsuselt neljandaks põhitoidukultuuriks. See on rikkalik süsivesikute allikas ja pakub muid olulisi toitaineid, nagu kiudained, vitamiinid, mineraalid, valgud ja antioksüdandid.
"Kartul on kogu maailmas oluline toidukultuur," ütles Mandadi. "Kuna nõudlus värske ja töödeldud kartulitoodete järele kogu maailmas kasvab, on vaja hallata ja kontrollida esilekerkivaid haigusi, nagu sebrakrõps."
Texases kasvatatakse kartulit kõigis piirkondades, kus on märkimisväärne hulk kaubanduslikku köögiviljatootmist. Kartulikasvatuseks mõeldud äripinda leidub South Plainsi, Panhandle'i ja Rolling Plainsi, aga ka Winter Gardeni ja Rio Grande Valley piirkondades.
"Texases oleme sebrakiipide probleemidega tegelenud rohkem kui 20 aastat," ütles Vales. "Selle aja jooksul on haigus muutunud levinud ja laienenud mitte ainult selles riigis, vaid ka teistes kartulit tootvates riikides."
Sebra laastuhaigusega seotud bakter ja putukavektor võivad mõjutada ka teisi köögiviljakultuure ja -tooteid, sealhulgas tomateid, paprikat ja porgandeid.
Vales ütles, et praegused sebrakiibi haldamise strateegiad põhinevad peamiselt psülliidi vektori kontrollimisel insektitsiididega või kultuuriliste tavade muutmisega, nagu istutuskuupäevade ajastamine, et viivitada kokkupuudet psülliidi populatsiooniga.
"Kuid mõlemal neist on ainult marginaalne kasu ja kuigi keemiliste meetmete kasutamine on aidanud psülliidide populatsiooni kontrollida, on see lähenemisviis seotud kõrgete kuludega ja suurenenud insektitsiidresistentsuse potentsiaaliga," ütles ta. "Seetõttu on sebrakiibi suhtes uudse geneetilise resistentsuse ja tolerantsuse tuvastamine ja aretamine veel üks oluline viis integreeritud kahjuritõrje saavutamiseks."
Vales ütles, et varasemad uuringud on teatanud erinevustest psülliidi eelistamises looduslike kartuliliikide ja nende aretuskloonide suhtes.
Uuringu tulemused
"Viimase nelja aasta jooksul on meie meeskond uurinud lähenemisviise sebra kiibi haiguse tõrjeks tänu putukate vektorhaiguste toetusprogrammiga seotud projektide seemnerahastamisele, " ütles Mandadi.
Solanumi sekti kuuluva 52 loodusliku kartuli taimne materjal. Uuringus kasutati Petota mitmekesisuse paneeli, mis on kasvatatud tõelistest kartuliseemnetest, mis saadi USA riiklikust taimede germplasma süsteemist Wisconsinis.
"Petota paneelis leiduvate mugulaid kandvate Solanumi liikide metsikute kogumi hulgas tuvastati uusi sebrakiibi resistentsuse allikaid," ütles Mandadi. "See metsiku kartuli paneel on taksonoomiliselt hästi iseloomustatud ja mitmekesine kollektsioon, millest saab kaevandada väärtuslikke kartuliomadusi."
Mandadi ütles, et mitmed 52-st liitumisest olid vastuvõtlikud ja mõõdukalt vastuvõtlikud, näidates mõningast lehtede veeremist, kloroosi ja taimede kängumist.
"Kuid pärast sõeluuringut, fenotüübi hindamist ja bakterite kvantifitseerimist baktereid kandvate psülliididega nakatunud bakterites tuvastasime ühe sebrakiibi suhtes resistentse taime, Solanum berthaultii, koos kolme muu sebrakiibi suhtes mõõdukalt talutava bakteriga."
Allikas: https://www.potatonewstoday.com
Uuringus tuvastati kolm sebrakiibi suhtes mõõdukalt tolerantset lisandit: S. kurtzianum, S. okadae ja S. raphanifolium.
Mandadi töörühm leidis ka, et S. berthaultii'l on tihedad näärmeliste lehtede trikhoomid ja see lehtede struktuurimuutus võib olla üks tegur, mis põhjustab suure osa täheldatud sebra kiibi vastupanuvõimest.
"Leheosa tekitab kleepuvat ainet, mis näib püüdvat psülliidi taime külge, kui see sellega kokku puutub," selgitas Mandadi. "Selle tulemusena surevad paljud psüllid enne paljunemist, vähendades seega bakterite ülekandumist taimedesse."
Ta märkis, et S. berthauti metsiku kartuli liitumine sai alguse Peruuga külgnevast Boliiviast, mida on ajalooliselt määratletud kultiveeritud kartuli esivanemate "sünnikohana".
Ta ütles, et S. berthaultii on paljulubav allikas sebrakiibi psülliidide resistentsuse osas, mida saab edasi uurida, et mõista putukate resistentsuse mehhanisme ja lisada see kartulikasvatussüsteemi.
"Seda võiks kasutada uute kartulisortide aretamisel või isegi "lõkskultuurina", mida saab istutada traditsioonilisemate kartulisortide kõrvale, et aidata psülliide kõrvaldada," ütles Mandadi.
Ta märkis ka, et sarnased lähenemisviisid looduslike taimeliikide uudse geneetilise resistentsuse ja tolerantsuse tuvastamisel võivad aidata tõrjuda muid laastavaid põllukultuuride haigusi, nagu kartuli hiline lehemädanik, tsitrusviljade rohestumine, viinamarjade Pierce'i haigus ja banaani närbumine.