Frøbårne sygdomme- Skadetærskler samt nye muligheder for diagnostik Bent J. Nielsen DJF, Forskningscenter Flakkebjerg DanSeed Symposium Vissenbjerg 20. marts 2007
Baggrund Udsædsbårne sygdomme hyppige i visse år Manglende viden om regulering og forebyggelse Manglende bekæmpelsesmuligheder Analysemetoder langsomme og upræcise Skadetærskler fra konventionelle system (bejdseskadetærskler) Store mængder sædekorn kasseres pga. sygdomsforekomst
Tolerancer (grænseværdier, tærskler) Grænseværdi fastsat ud fra tre principper: Spirehæmmende Blad- og aksangreb Risiko for virkning opformering og spredning
Tolerancer for såsæd i DK Fastsat i DK i samarbejde mellem Landscentret, Plantedirektoratet og DJF Økologisk såsæd: Forekomst af vigtige udsædsbårne sygdomme må ikke overskride fastsatte grænser (tolerancer) Konventionel såsæd: Vejledende!
Ærtesyge Ascochyta kompleks: Phoma medicaginis var. pinodella, Ascochyta pisi Mycosphaerella pinodes
Tab ved udsåning af udsæd med ærtesyge Konventionelle ærteforsøg 1999-2001. 13 forsøg, Landscentret 5 pct. frø med ærtesyge 10 pct. frø med ærtesyge 15 pct. frø med ærtesyge 20 pct. frø med ærtesyge 25 pct. frø med ærtesyge Tab, kr/ha 30 59 89 117 148 Høj korrelation mellem ærtesyge og udbyttetab: 0,15 % tab pr. % ærtesyge Alternativ til dansk udsæd er import. Import af udsæd: + 40 kr/hkg eller + 96 kr/ha (udsædsmængde 240 kg/ha)
Tolerancer i ærter Fremavl: Konstateret forekomst Brugsærter: 5 % Ærter til helsæd 10 % Hvis der ikke kan skaffes udsæd der opfylder disse grænser udvides tolerancen til 20 % (gældende brancheaftale)
Stinkbrand: Stort potentiale for opformering og spredning Kvalitet og udbytte
Sammenhæng mellem smitte på kerner og markangreb Forsøg ved DJF 2002-2004 100,0 % stinkbrand i mark 10,0 1,0 1 10 100 1.000 10.000 100.000 1.000.00 0 0,1 antal sporer/g hvede
Stinkbrand 1. År: 3 brandaks/10 m 2 0,04 % 100 sporer/g hvede (høst) 2. År: 40 brandaks/10 m 2 0,5 % Lugtgrænse: Ca. 300 sporer/g Ca. 2000 sporer/g hvede (høst) Johnsson, 1991
Økologiske hvedepartier med konstateret forekomst af stinkbrand 40 % hvedepartier med stinkbrand 35 30 25 20 15 10 5 0 1999 2000 2001 2002 2003 2004 Vårhvede Vinterhvede
Tolerancer for stinbkbrand C1 C2 T. caries 0 >10 sporer/g (Ændret fra 0) Tolerance bibeholdes Forekommer relativt hyppigt Nul-tolerance?
Hvedebrunplet Døde spirer Svag eller forkrøblet spire Forsinket fremspiring Svækkede planter Risiko for udvintringsskade
Smittevej
Bygbladplet Drechslera teres
Bygbladplet: Introduktion of sygdommen på nye arealer
sort & år % angrebne planter sort & år % smittede kerne Sammenhæng mellem smittede kerne og primær angreb i marken (% angrebne planter) Hans.Pinnschmidt@agrsci.dk
Tolerancer for bygbladplet C1 C2 D. teres 15 15 % Forslag om sortsafhængig tolerance: Fuldt modtagelige sorter (PVO 3) 5 % Modtagelig moderat resistene sorter (PVO 1-2) 15% Resistente sorter (PVO 0) 25%
Tolerancer i hvede. OVERSIGT C1 C2 Stinkbrand 0 >10 sporer Brunplet 15 % 15 % Fusariose 15 % 15 % Vinterhvede 30 % 30 % Vårhvede
Tolerancer i byg. OVERSIGT C1 C2 Stribesyge 0 5 % Bladplet 5/15/25 % 5/15/25 % Nøgen brand Spore 2 % Fusariose 15 % 15 % Vinterbyg 30 % 30 % Vårbyg
Nye diagnosemetoder til udsædsbårne sygdomme Hurtigere og mere specifikke analysemetoder til udsædsbårne sygdomme
Usædsbårne sygdomme i byg Pyrenophora graminea Imperfect: Drechslera graminea Pyrenophora teres Imperfect: Drechslera teres
Konventionel test for Pyrenophora sp. Fryse-blotter metode, 7 døgn Væksthustest 4-5 uger
Udvikling af PCR metode P. graminea P. teres teres others K. Husted, 1993 GGGCCACAGTTGGAAACAGCTGCCGAGACCATAC CTCCATGACGTTTTCGCGCCGTGGTGCGTCAAGC GTTTCTTCCACAGTTTCGCAATCTTGATTATTGG TGCCCTTCTTTCGTTTGTTCGAGAAAGATGAGCC ACTAGCTTCACATGCGACCAAACCCACCCTTTTT CGCTTGAATGCCTGTGGCTGCCGCGTCTCTTGTT TGTGGCACAATCTAGCCAAGGTTTTCACAAATCG TATCCGGGCTTTGTCGTCCTGAATCGGCTTGAAG AGCATGCCAGCGATGGTACCTCGCTCCTGAAGTT CAAACTCAACGGCTGGTAGCGTCAGGACTTTGTC TGCGGCCATCCCGCTGAGTTGCCTGGCTATCTCG ATTGTGTCGATCGATTCATGGAACTCGCGGACGG CCGATTCTAATCGTTCTCTGTACAATCTCTGGTA TGTACTGCAATCTTTCGCTTCGTATCCTCGTATT TCTTATAAAGATCCGTCCCTTCAC P. graminea P. teres teres/maculata
Kvantificering af P. graminea DNA 1.8 1.6 1.4 1.2 1 0.8 0.6 Fluorescence 0.4 0.2 0 Cycle 1 Cycle 3 Cycle 5 Cycle 7 Cycle 9 Cycle 11 Cycle 13 Cycle 15 Cycle 17 Cycle 19 Cycle 21 Cycle 23 Cycle 25 Cycle 27 Cycle 29 Cycle 31 Cycle 33 Cycle 35 Cycle 37 Cycle 39-0.2 Quantitative relationship between amount of starting target sample and amount of PCR product Cycle number 8 ng 800 pg 80 pg 8 pg 0.8 pg 10-fold dilution series
Sammenhæng mellem mængden af DNA og antallet af inficerede kerner
Sammenhæng mellem mængden af DNA og antallet af inficerede planter
Kassationsprocenter i økologisk udsæd af vårbyg med bladplet/stribesyge År Kass. % u. PCR Kass. % m. PCR 2001 40 27 2002 5 PCR ikke anvendt 2003 49 31 2004 0 PCR ikke anvendt Nielsen 2005, Planteavlsorientering Nr. 09-705
Spireskadende svampe Fusarium graminearum Fusarium culmorum Fusarium avenaceum Microdochium nivale
Sammenhæng mellem konventionel/ PCR metode og fremspiring % fremspiring i mark % inficerede kerner (konventionel test) Fusarium/Microdochium DNA (PCR test)
Multiplex detektion med DNA-chip Cy3 Spot ~200 µm NH2-TTTTTTTTTTAGTCCTGCTGCACTCCCCAAATA NH2-TTTTTTTTTTAGTCCTGCTGCACTCCCCAAATA NH2-TTTTTTTTTTAGTCCTGCTGCACTCCCCAAATA TCAGGACGACGTGAGGGGTTTAT NH2-TTTTTTTTTTAGTCCTGCTGCACTCCCCAAATA NH2-TTTTTTTTTTAGTCCTGCTGCACTCCCCAAATA
Hybridiseringsresultater F. poae F. avenaceum F. graminearum F. graminearum specifikke prober
Hybridiseringsresultater F. poae F. avenaceum F. graminearum F. avenaceum specifikke prober
Multispektral visionmåling af korn og frø udvikling af billedanalyseteknik til bestemmelse af forekomst af frøbårne sygdomme kvalitetsegenskaber hos korn og frø, herunder også Fusariumtoksiner, vitalitet, spireevne