Kålbrok resistens i raps og efterafgrøder FRDK Temadag om efterafgrøder, Centrovice 24.2, 2015 Finn Holmgaard Jensen Norddeutsche Pflanzenzucht (NPZ) (Elke Diederichsen, F.U.Berlin, Becke Strehlow, Uni Rostock & Martin Frauen,NPZ)
DISPOSITION Sygdommen og udbredelse Forebyggelse af angreb Efterafgrøder Forædling mod resistens Nye resistente rapssorter Afrunding og spørgsmål
Plasmodiophora brassicae DK : Kålbrok SE : Klumprotsjuka DE : Kohlhernie UK : Clubroot - Éncellet organisme ( Protist ) - Obligat parasit; intracellulær - Mange racer/isolater - Værtsplanter: Korsblomstrede - Spredning: Hvilesporer - Symptomer: Visne planter og rodgaller - Persistens af hvilesporer: 20 år Halveringstid på 3,6 år
Kålbrok i europæisk rapsdyrkning Markedsandele af kålbrokresistente sorter i %. 1% < 1% 2% 4% 4% < 1% Infektion: Let < 1% < 1% < 1% Middel - svær Kilde: S. Goertz, NPZ Lembke 1% Clubroot in European B napus 10th Dec 08 Diederichsen
Rapool Monitering af kålbrok i Tyskland
Livscyklus inddeles i 3 faser
Kålbrok: Faktorer der fremmer udbredelse Fremmer udbredelse: Jord ph < 7 Lavbunds- og humusjord Vandlidende jord Tidlig såning Tæt sædskifte med raps Korsblomstret ukrudt Raps spildplanter Spredning af smitte via maskiner
Kålbrok: Faktorer der fremmer og hæmmer udbredelse Fremmer : - Jord ph < 7 - Lavbunds- og humusjord - Vandlidende jord - Tidlig såning - Tæt sædskifte med raps - Korsblomstret ukrudt - Raps spildplanter - Spredning af smitte via maskiner Hæmmer: Kalke ph >7,2 Minimere rapsdyrkning Dræning Senere såning (lavere temp.) Sundt sædskifte God ukrudtsbekæmpelse Fjernes inden 3 uger efter fremspiring God maskinhygiejne
Angreb af kålbrok bedømmes og inddeles i 4 kategorier
Kålbrok i vinterraps, DK 2014 2 forsøg i marker med angreb af kålbrok. Agronord Antal inficerede planter af 20 stk Udbytte** Karakter* 8.11, 2013 0 1 2 3 HKg/ha Rel. Udb. Olie % Mentor 16,5 1,8 0 1,8 32,8 100 52,4 Mendelson 15,5 2 0,5 2 35,6 109 49,9 Andromeda 18,2 1,2 0 0,5 36,0 110 51,5 SY Alister 17,5 1,5 0 1 32,0 98 52,8 DK Explicit 2 0 0,5 17,5 12,1 37 53,4 *: 0: Ingen galler; 1: ganske små galler på siderødder ; 2: moderate på side- og hovedrod; 3: store på side-og hovedrod **: Frø af standardkvalitet
Kålbrok i vinterraps, DK 2014 Agrovi Antal inficerede planter af 50 stk Udbytte** Karakter* 25.4, 2014 0 1 2 3 HKg/ha % Tab Uangrebet 0 0 0 0 45,0 Moderat angrebet 7 27 10 6 34,7 23 Kraftigt angrebet 0 0 4 46 14,4 68 DK Exstorm i mark med 3 forskellige angreb af kålbrok
Drivhustest Holland, 2011. 16 planter testet pr. sort Olieræddike: % planter med karakter 0 1 2 3 Radical 89 0 11 0 Adios 100 0 0 0 Final 94 0 0 6 Doublet 100 0 0 0 Terranova 100 0 0 0 Ramses 100 0 0 0 Sareptasennep: Sort 1 6 38 38 19 Sort 2 0 39 33 28 Sort 3 0 33 47 20
Sennep og olieræddike: Infektion med kålbrok (Sverige) Biotest 2006 Sygdomsindex % angrebne planter Gul Sennep, Mustang 60 84 Sareptasennep, Fumus 84 94 Olieræddike, Cassius 4 8 Olieræddike: (2011) Adios 0,7 3,4 Gaussio 0 0 Arena 1,6 8 Lunetta 2,7 6,7 Radical 5,5 13,8 Silentia 1,3 3,3 Strukturator 1,3 6,7
Resistensforædling Kålbrok indeholder en lang række racer Udbredelsen af virulente racer er forskellig fra region til region Resistenskilder i raps og beslægtede Brassica arter Næsten alle resistenser er racespecifikke Specifikke resistensgener er virksomme i mange regioner med rapsdyrkning
Forædling: Traditionelle resistens kilder Brassica napus: Raps, Kålroe ( Wilhelmsburger ), foderraps ( Nevin ), Race-specifik resistens Brassica oleracea: Kål: Sorter af grønkål, hvidkål og broccoli, Race-specifik og bred-spektret resistens
Forædling: Traditionelle resistens kilder Brassica rapa: Rybs, turnips, majroe Race-specifik resistens Raphanus sativus: Olie- og foderræddike, radis Flere niveauer af resistens
Artskrydsning Syntetisk sort Kål Rybs B.oleracea (CC) x B. rapa (AA) Syntetisk haploid (AC) Kromosom fordobling Raps Brassica napus (AACC)
Forædling af Mendel 1987: Krøllet kål (ECD-15) x Turnips (ECD-04) Laboratorie arbejde (på FU Berlin) Resyntese raps no.15/04 x,falcon (Samarbejde FU Berlin NPZ) Selektion og test i væksthus. Selektion og markforsøg (NPZ) Hybridudvikling, sortsafprøvning 2001: Mendel på sortsliste (1 dominant gen)
Vinterrapsmark med angreb af kålbrok normal hybrid Mendel
2 hybrider på kålbroksmittet jord Mendel Oase
DK Landsforsøg 2011. Supplerende forsøg. 5 lokaliteter Vi.raps sort, *=kålbrokresistent Frøudbytte [Hkg/ha] Relativ udbytte Olieindhold (%) Mendel* 41,2 93 46,7 ES Astrid 41,0 93 45,5 NK Technic 46,7 106 45,9 DK Expower 49,4 112 48,4
DK Værdiafprøvning 2013 og 2012. 4 hhv. 3 lokaliteter Hybrid, 2013 2012 *=kålbrokresistent Relativ udbytte Olieindhold (%) Relativ udbytte Olieindhold (%) Mentor* 104 51,9 107 52,0 Stelton 102 50,8 106 51,3 Einstein 109 50,6 Arazzo 108 49,6
DK Landsforsøg 2013 og 2014. 8 lokaliteter Hybrid, Frøudbytte (Hkg/ha) Relativ udbytte Olieindhold (%) *=kålbrokresistent 2014 2013 2014 2013 2014 2013 Mendelson* 48,8 54,2 91 98 51,4 50,0 Mentor* 54,4 101 52,7 Arazzo 55,0 58,0 102 105 50,7 48,6 DK Explicit 57,5 58,2 107 106 51,7 51,3
Resistens hos 4 sorter ved smitte med 12 kålbrok isolater i drivhus test (FU Berlin). Kålbrok isolat Sygdoms Index (SI) for 4 sorter Oprindelse Mentor Mendelson Mendel Kinakål b alt D (Westphalia) 21 67 38 100 Polen 4 PL (Silesia) 91 55 83 100 HRO1 D (Rostock) 63 42 53 100 N18 D (Sch.-Holstein) 38 17 32 100 SS2 F (Brittany) 13 38 18 98 Löstrup D (Sch.-Holstein) 61 90 47 100 Qscholz D (Saarland) 17 33 49 100 Visschip 1 D (Sch.-Holstein) 11 18 4 99 Visschip 2 D (Sch.-Holstein) 11 0 11 94 Pogg D (Meck.-Vorpo) 6 41 24 100 Gör D (Meck.-Vorpo) 0 6 17 98 Kemn D (Meck.-Vorpo) 7 6 9 79 SI Gns. 28 34 32 98
Fra Mendel til nye sorter Kålbrok resistente vinterraps sorter på markedet i EU: - Mendelson, Mentor (NPZ) - SY Alister (Syngenta Seeds) - Andromeda (Limagrain)
DK værdiafprøvning. Vårraps. 2 år og 2 lokaliteter Ny kålbrokresistent hybrid fra NPZ. Hybrid *=kålbrokresist ent Frøudbytte, Relativt Frøudbytte, Hkg/ha Olieindhold, % 2014 2013 2014 2013 2014 2013 Blanding 100 100 33,1 33,8 46,6 45,2 Majong 103 103 34,2 34,7 45,7 45,8 Mandela 102 113 33,6 38,3 46,5 46,7 Menthal * 108 113 35,6 38,2 46,1 47,0
Test for kålbrok resistens på FUB, Berlin
NPZ kålbrokresistens forædling Vinterraps til Europa Nye resistente hybrider i anmeldelse i flere lande Udvidet resistens forskning og forædling med anvendelse af génteknologiske metoder og samarbejde med Freie Universität Berlin. Vårraps til Canada DL Seeds i samarbejde med University of Alberta: Nye hybrider med kålbrokresistens fra NPZ klar til markedsføring.
Konklusioner Kålbrok et stigende problem i rapsdyrkningen Resistens kilder er tilstede i Brassica gén-puljen Resistente sorter har en central rolle i den integrerede bekæmpelse af kålbrok Nye gener skal sprede risiko for resistens Mendels kålbrokresistens ikke nedbrudt efter 12 år Anvend kun resistente sorter ved konstateret angreb Ny højtydende resistent hybrid Mentor markedsføres 2015
TAK FOR OPMÆRKSOMHEDEN
The Pathogen: Plasmodiophora brassicae
Populationsdynamik for kålbrok svampen En halveringstid på 3,6 år beskriver levetiden for et antal hvilesporer Hvert nyt angreb øger antallet af hvilesporer med en faktor 100.000 Antal hvilesporer Antal År 1 000 000 000 0.0 250 000 000 7.2 62 500 000 14.4 15 625 000 21.6 3 906 250 28.8 976 563 36.0 244 141 43.2 61 035 50.4 15 259 57.6 3 815 64.8 954 72.0 Infektion i drivhus sikker Infektion i drivhus sandsynlig Infektion i drivhus mulig
Mapping af Kålbrok resistens gener i B. napus (Werner et al. 2008)
Artskrydsning - Interspecific transfer
Vi.raps resultater 2013. 4 lokaliteter i Tyskland (NPZ) Hybrid * = Kålbrokresistent Frøudbytte [Hkg/ha] Relativ udbytte Olieindhold (%) Mendel* 56,52 96 47,7 Mendelson* 57,08 97 49,2 Mentor* 60,63 103 49,9 LSF1262* 60,56 103 48,3 Avatar 60,06 102 49,8 PR46W20 60,08 102 50,6 Sherpa 56,17 96 48,3