Nova studija koju je vodio Texas A&M AgriLife istraživači su otkrili određenu otpornost na zebra chip bolest među određenim divljim vrstama krumpira.
Kako izvještava Paul Schattenberg za AgriLife danas, istraživanje 52 divlje vrste krumpira — od kojih je jedan primjerak bio otporan, a tri tolerantne na bolest — provedeno je u sklopu nastojanja da se identificira nova genetska otpornost na bolest, koja utječe na proizvodnju krumpira u cijelom svijetu.
Studija, "Identifikacija i karakterizacija otpornosti na zebra čips kod divljih vrsta Solanum”, nedavno se pojavio u znanstvenom časopisu Granice u mikrobiologiji.
Primarni istraživač studije bio je Kranthi Mandadi, Ph.D., a Texas A&M AgriLife Research znanstvenik na Teksaški A&M AgriLife centar za istraživanje i proširenje u Weslacu i izvanredni profesor u Texas A&M's Zavod za biljnu patologiju i mikrobiologiju.
Suistraživači studije uključuju Isabel Vales, Ph.D., izvanredni profesor AgriLife Research i oplemenjivač krumpira, Bryan-College Station, i Carlos Avila, Ph.D., izvanredni profesor AgriLife Research i oplemenjivač povrća, Weslaco, oboje u Zavod za hortikulturne znanosti; i Freddy Ibanez, Ph.D., znanstvenik AgriLife Research u centru i docent na Texas A&M Odjel za entomologiju.
Ostali uključeni u studiju bili su znanstvenici Texas A&M AgriLife Research Victoria Mora, MS, Manikandan Ramasamy, Ph.D., Mona Damaj, Ph.D., i Sonia Irigoyen, Ph.D., iz centra Weslaco, kao i Veronica Ancona, Ph.D., biljni patolog i izvanredni profesor na Texas A&M Sveučilište-Kingsville.
Financiranje studije osigurano je od Texas A&M AgriLife's Program dodjele bespovratnih sredstava za sjemenje bolesti kukaca.
"Ova vrsta ishoda bila je upravo ono što je AgriLife Research zamislio kada smo odlučili financirati grantove za sjeme za bolesti kukaca", rekao je Henry Fadamiro, Ph.D., glavni znanstveni direktor i pomoćni direktor, AgriLife Research, i pomoćni dekan, Texas A&M Visoka škola za poljoprivredu i prirodne znanosti. “Željeli bismo zahvaliti teksaškom zakonodavnom tijelu na financiranju IVD Exceptional Item Request tvrtke AgriLife Research koji je omogućio ove potpore za sjeme. Njihova kontinuirana podrška je neprocjenjiva.”
Što je zebra chip bolest?
Zebra chip je složena bolest zbog svoje povezanosti s nekultiviranom bakterijom Candidatus Liberibacter solanacearum i prijenosa putem kukca vektora, krumpirovog psyllida. Prvi put prijavljena u Saltillu u Meksiku, a zatim u Južnom Teksasu, bolest je otkrivena u mnogim drugim državama i komercijalnim regijama svijeta u kojima se uzgaja krumpir. Ako se ne kontrolira, može rezultirati gubicima prinosa krumpira do 94%.
Simptomi nadzemnih biljaka zahvaćenih zebra chipom uključuju ljubičastu promjenu boje mladog lišća, kotrljanje gornjeg lišća prema gore, prisutnost zračnih gomolja, venuće, usporen rast i smrt biljke.
"Gomolji zahvaćeni Zebra chipom su loše kvalitete, pokazuju posmeđene vaskularne prstene i smeđe mrlje", rekao je Mandadi. “Ovaj čips također ima gorak okus i tamno smeđe prugaste šare poput zebre kada se prže.”
Rekao je da bolest u konačnici smanjuje prinos i kvaliteta gomolja postaje netržišna.
"Ako se ne kontrolira, bolest može postati značajna šteta za proizvodnju krumpira."
Zašto studija?
Krumpir se uzgaja u više od 160 zemalja i smatra se četvrtom najvažnijom osnovnom prehrambenom kulturom nakon pšenice, kukuruza i riže. Bogat je izvor ugljikohidrata i osigurava druge bitne hranjive tvari, poput dijetalnih vlakana, vitamina, minerala, proteina i antioksidansa.
"Krumpir je važna prehrambena kultura u cijelom svijetu", rekao je Mandadi. "Kako se potražnja za svježim i prerađenim proizvodima od krumpira globalno povećava, postoji potreba za upravljanjem i kontrolom novih bolesti kao što je zebra chip."
U Teksasu se krumpir uzgaja u svim regijama koje imaju značajnu količinu komercijalne proizvodnje povrća. Komercijalne površine za proizvodnju krumpira nalaze se u South Plains, Panhandle i Rolling Plains, kao iu područjima Winter Garden i doline Rio Grande.
"U Teksasu se bavimo problemima zebra čipova više od 20 godina", rekao je Vales. "Tijekom tog vremena bolest je postala sveprisutna i proširila se ne samo u ovoj državi nego iu drugim državama u kojima se proizvodi krumpir."
Bakterija i kukac vektor povezan s zebra chip bolešću također može utjecati na druge povrtne usjeve i proizvode, uključujući rajčice, paprike i mrkve.
Vales je rekao da se trenutne strategije upravljanja zebra čipovima prvenstveno vrte oko kontrole vektora psyllida insekticidima ili mijenjanjem kulturnih praksi, kao što je vremensko određivanje datuma sadnje kako bi se odgodila izloženost populaciji psyllida.
"Ali oboje imaju samo marginalne prednosti, i dok je korištenje kemijskih mjera pomoglo u kontroli populacije lupina, ovaj pristup je povezan s visokim troškovima i potencijalom za povećanu otpornost na insekticide", rekla je. "Zato je prepoznavanje i uzgoj nove genetske otpornosti i tolerancije na zebra čip još jedan važan put za postizanje integriranog upravljanja štetočinama."
Vales je rekao da su prethodne studije pokazale varijacije u sklonosti psyllida divljim vrstama krumpira i njihovim uzgojnim klonovima.
Rezultati studije
"Protekle četiri godine, naš tim je proučavao pristupe kontroli bolesti zebra zahvaljujući početnom financiranju iz projekata povezanih s Insect Vector Diseases Grant Programom", rekao je Mandadi.
Biljni materijal 52 primke divljeg krumpira koji pripadaju sekti Solanum. U studiji je korištena ploča raznolikosti petote, uzgojene iz pravog sjemena krumpira dobivenog iz američkog Nacionalnog sustava germplazme biljaka u Wisconsinu.
"Identificirani su novi izvori otpornosti na zebra chip među divljom zbirkom gomoljastih vrsta Solanum prisutnih u Petota panelu", rekao je Mandadi. "Ova ploča divljeg krumpira taksonomski je dobro karakterizirana i raznolika kolekcija iz koje se mogu tragati za vrijednim svojstvima krumpira."
Nekoliko od 52 primke bilo je osjetljivo i umjereno osjetljivo, pokazujući malo uvijanja lišća prema gore, klorozu i zaostajanje biljaka, rekao je Mandadi.
"Ali nakon pregleda, fenotipskih procjena i kvantifikacije bakterija u uzorcima zaraženim psyllidima koji nose bakterije, identificirali smo jedan primjerak otporan na zebra chip, Solanum berthaultii, zajedno s tri druga uzorka koji su bili umjereno tolerantni na zebra chip."
Izvor: https://www.potatonewstoday.com
Tri pristupa koja su u studiji identificirana kao umjereno tolerantna na zebra chip bila su S. kurtzianum, S. okadae i S. raphanifolium.
Mandadijev tim također je otkrio da S. berthaultii ima guste žljezdane trihome lista, a ova strukturna modifikacija lišća mogla bi biti jedan od čimbenika odgovornih za veći dio opažene otpornosti na zebra chip.
"Folijarni dio proizvodi ljepljivu tvar koja izgleda kao da zarobi psyllid za biljku kada dođe u kontakt s njom", objasnio je Mandadi. "Kao rezultat toga, mnogi psyllids umiru prije nego što se razmnože, čime se smanjuje prijenos bakterije u biljke."
Primijetio je da vrsta divljeg krumpira S. berthautii potječe iz Bolivije, koja je u susjedstvu Perua, povijesno identificirana kao "rodno mjesto" predaka kultiviranog krumpira.
Rekao je da je S. berthaultii izvor koji obećava za otpornost na zebra psyllid koji se može dalje proučavati kako bi se razumjeli mehanizmi otpornosti insekata i uključiti u sustav proizvodnje krumpira.
“Mogao bi se koristiti u uzgoju novih kultivara krumpira ili čak kao 'usjev zamke' koji se može saditi pored tradicionalnijih kultivara krumpira kao način da se pomogne eliminirati psyllids,” rekao je Mandadi.
Također je primijetio da bi slični pristupi u identificiranju nove genetske otpornosti i tolerancije kod divljih biljnih vrsta mogli pomoći u kontroli drugih razornih bolesti usjeva, kao što su plamenjača krumpira, ozelenjavanje citrusa, Pierceova bolest grožđa i venuće banane.