docesitys - Perunantutkimuslaitos
download 
Report Transcription
esitys - Perunantutkimuslaitos
Kuorirokko Spongospora subterranea, levinneisyys ja geneettinen monimuotoisuus Suomessa Heidi Istolahti Perunantutkimuslaitos Helsingin yliopisto 11.2.2015 Esityksen sisältö • Johdanto • Spongospora subterranea perunan patogeeninä • Tulokset – levinneisyys • Tulosten tarkastelu ja johtopäätökset Johdanto • Perunan kuorirokko on tauti, joka erityisesti Pohjoismaissa on jäänyt hieman vähemmälle huomiolle. • Kuorirokkoa aiheuttava kasvipatogeeni vioittaa perunaa sekä suoraan itse että välillisesti toisen taudin vektorina • Viimeisten 30 vuoden aikana tautia on havaittu maailmanlaajuisesti lähes kaikilta perunantuotantoon keskittyviltä alueilta • Taudin yleistymiseen on vaikuttanut mm. – Perunanviljelyn intensiivisyyden kasvu – Viljelykierron yksipuolistuminen – Kasvanut kastelun tarve • Kaikesta huolimatta taudin levinneisyydestä ei ole kovinkaan paljon tarkkaa tutkimustietoa Taudin merkitys perunantuotannossa • Kuorirokko on pääasiassa perunan ulkoista laatua pilaava tauti. Tauti aiheuttaa esteettisiä haittoja mukuloihin ja näin alentaa ruokaperunakelpoisen sadon määrää • Oireelliset perunat ovat erityisen hankalia ruokateollisuuden kuorintaprosesseissa • Voi myös alentaa satoa jos infektio kohdistuu juureen ja siten vaikeuttaa veden ja ravinteiden kuljetusta • Ongelmia voi ilmetä myös varastoinnin aikana, kun oireilevien perunoiden hengitys ja haihduttaminen nopeutuu Taudin merkitys perunantuotannossa • Altistaa perunan myös muille taudeille • Kuorirokkoa aiheuttava mikrobi levittää yhtä Pohjoismaiden merkittävimpinä pidettyä perunan laatua pilaavaa taudinaiheuttajaa, maltokaarivirusta – Kuorirokkomikrobi toimii maltokaariviruksen vektorina, lisääjänä ja ylläpitäjänä, eikä maltokaarivirus pysty infektoiman perunaa ilman sitä Kuva: kasvinsuojeluseura.fi Spongospora subterranea • Kuorirokon aiheuttaja • Spongospora subterranea kuuluu möhösienten luokkaan juurijalkaisten eliökunnassa • Ei rihmastollisia vaiheita, vain kasvisolujen sisällä kasvava limakko • Ehdoton loinen, ei pysty lisääntymään ilman sille sopivaa isäntäkasvia Elinkierto Kuorirokon oireet • Kasvukauden aikana mukulan pintaan muodostuu ruskean punaisia turpoamia • Isäntäsolujen normaalisti etenevä kasvu pakottaa turpoaman läpäisemään mukulan pintasolukon, muodostaen perunan pinnalle rakkulamaisia ulokkeita • Rakkulat sisältävät mikrobin muodostamia lepoitiöitä Kuva: Anne Rahkonen Kuorirokon oireet • Kun aikaa kuluu, rakkulat puhkeavat ja alkavat kuivua ja jäljelle jää vain rupimaisia painanteita, joita ympäröi revenneen pintasolukon reunaosat Kuva: Heidi Istolahti Leviäminen • Kasvukauden aikana S. subterranea leviää pääasiassa lyhytikäisten parveiluitiöiden avulla • Kostea ja viileä (+12 °C - +15 °C) elinympäristö suosii patogeenin lisääntymistä, sillä silloin parveiluitiöiden leviäminen on tehokkainta • 2-3 viikon ikäisinä perunan mukulat ovat erittäin alttiita infektioille, kun niiden kasvu on voimakasta ja korkkihuokoset ovat alttiina taudinaiheuttajille • Lisäksi se muodostaa ympäröivään maahan pitkäikäisiä säilymisrakenteita • Lepoitiöiden avulla pitkänmatkan leviäminen on luonnollisen kulkeutumisen kautta vähäistä, Ihmisen toiminnan kautta leviäminen kuitenkin tehostuu • Pellolta toiselle ja alueelta toiselle tauti leviää siemenperunan ja lepoitiöitä sisältävän maaaineksen mukana • Lepoitiöiden pitkän säilymisajan takia torjunta vaikeaa, tautia tulisi ensisijaisesti siis ennaltaehkäistä Tutkimus - Näytteet saapuivat marras-joulukuussa 2012 - Tutkimuksen laboratorio osuus suoritettiin keväällä 2013 - Tutkimus valmistui elokuussa 2014 Näytteet • Näytteiden keräys: – Suomalaisilta perunatiloilta kerättiin (viljelijöiden toimesta) maanäytteitä – Lisäksi Pohjois-Suomesta saatiin mukulanäytteitä • Maanäytteistä testattiin sekä S. subterranea että maltokaarivirus • Mukulanäytteistä testattiin S. subterranea • Testaus: – – – – – Pyydyskasvit DNA:n eristys PCR Sekvensointi DAS-ELISA testi (moptop) Tulokset Tutkimusaineisto • Tutkimukseen osallistui 22 viljelijää – – – – 10 perunalastuperuna 7 muu ruoka- tai ruokateollisuusperuna 2 tärkkelysperuna 3 siemenperuna • Maanäytteitä saapui yhteensä 41 kappaletta • Mukulanäytteitä oli 13 Näyte nro. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33. 34. 35. 36. 37. 38. 39. 40. 41. a b c Keräystapa P/L P P P P P P P P P P L L P P P P P L L L L L L L L L L P P P P P P P P P P L L L L a b Viljelijän omat tautihavainnot Kuorirokko Maltokaariviroosi EOS K EOS K EOS K K E K E K K K K K K K K K K EOS EOS EOS EOS K EOS K EOS K EOS K E K E K K K K K K K K K K K K K K EOS E EOS E EOS E EOS K EOS K EOS K EOS K EOS K EOS K EOS K EOS K EOS K EOS K EOS EOS Tilalla viljellyn perunan käyttötarkoitus Teollisuus-ruokaperuna Teollisuus-ruokaperuna Teollisuus-ruokaperuna Siemenperuna Siemenperuna Ruokaperuna Ruokaperuna Ruokaperuna Ruokaperuna Ruokaperuna Ruoka- ja tärkkelysperuna Ruoka- ja tärkkelysperuna Siemenperuna Siemenperuna Siemenperuna Ruokaperuna Ruokaperuna Ruoka- ja tärkkelysperuna Ruoka- ja tärkkelysperuna Ruoka- ja tärkkelysperuna Ruoka- ja tärkkelysperuna Ruokaperuna Ruokaperuna Ruokaperuna Siemenperuna Siemenperuna Siemenperuna Perunalastu Perunalastu Perunalastu Perunalastu Perunalastu Perunalastu Perunalastu Perunalastu Perunalastu Perunalastu Ruokaperuna P - Pellolta maanäytekairalla, L - Kirjallisuus: Lajittelumulta Spongospora subterranea EOS - En osaa sanoa, K - Oireita on havaittu, E - Oireita ei ole havaittu perunan patogeeninä 1 - Positiivinen tulos, 0 - Negatiivinen tulos c Tulos S. subterranea Maltokaarivirus 1 1 1 1 heikko 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 heikko 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 Kuorirokon levinneisyys Punainen: kuorirokkoa löytyi Vihreä: kuorirokkoa ei löytynyt Kuorirokko mukulanäytteissä Näyte nro. M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9 M10 M11 M12 M13 a Mukulassa havaitut oireet tyypillinen kuorirokko epäselvä tyypillinen kuorirokko perunarupi epäselvä tyypillinen kuorirokko tyypillinen kuorirokko perunarupi tyypillinen kuorirokko tyypillinen kuorirokko epäselvä tyypillinen kuorirokko tyypillinen kuorirokko a Tämän tutkimuksen tulos S. subterranea 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 - Positiivinen tulos, 0 - Negatiivinen tulos Levinneisyys • Tutkimuksessa oli mukana peltolohkoja vahvoilta perunantuotantoalueilta ja erilaisilta tuotantoaloilta. Kuorirokko tuntuu olevan Suomessa jo melko laajalle levinnyt tauti. • Hieman yli puolet maanäytteistä kerättiin maanäytekairalla, joka alentaa tuloksen luotettavuutta. • Lajittelumultanäytteistä (16 kpl): – 100 % sisälsi KUORIROKKOA – 69 % sisälsi MALTOKAARIVIRUSTA • Maanäytekairalla suoraan pellosta kerätyistä näytteistä (25 kpl): – 84 % sisälsi KUORIROKKOA – 28 % sisälsi MALTOKAARIVIRUSTA • Tässä tutkimuksessa löydetyt ja analysoidut kuorirokkoisolaatit olivat geneettisesti keskenään identtisiä. Johtopäätökset • Levinnän hillitseminen tärkeää. • Patogeenin geneettisen monimuotoisuuden selvittämistä on hyvä jatkaa, jotta voidaan kehittää yhä tehokkaampia torjuntakeinoja. – Taudinkestävien lajikkeiden jalostamistyöhön tarvitaan tietoa patogeenin perimästä sekä sen vaihtelevuudesta • Alueellisen monimuotoisuuden lisäksi maailmanlaajuista kartoitusta tarvitaan myös, jotta voidaan tunnistaa patogeenin mahdollisen migraation mukanaan tuomat uhkakuvat. • Puhtaan siemenperunan saavuttamiseksi tehtävät toimenpiteet ovat ensimmäinen askel kohti tautivapaata satoa. Kiitos! Tulokset
