EuroBlight-projektet undersöker den pågående utvecklingen av potatisblommor patogen (Phytophthora infestans).
Under 2017 genotypades nästan 1500 prover från 16 länder i Europa.
Resultaten indikerar att nya kloner fortsätter att spridas.
Senaste fynden
Cirka 75 % av proverna tillhörde definierade klonala linjer som också observerats under tidigare säsonger.
Vissa kloner är utbredda och har funnits i Europa i mer än ett decennium, men tre nya kloner (EU_37_A2, EU_36_A2 och EU_41) ökade sin sammanlagda frekvens från 10 % 2016 till 28 % av befolkningen 2017.
Under samma period minskade genotyp 13_A2 från över 30 % till mindre än 20 % av befolkningen.
En fjärdedel av befolkningen, främst från den nordiska delen av Europa, bestod av kortvariga, genetiskt olika isolat som överensstämde med oosporburet inokulum. Ett tydligt regionalt mönster i dominansen av kloner kontra sexuella rekombinanter observerades över hela Europa.
Vissa implikationer av dessa förskjutningar och pågående förändringar diskuteras.
Metodik
Sedan dess ankomst på XNUMX-talet har Phytophthora infestans, orsaken till potatisblommor, förblivit ett allvarligt hot mot den europeiska potatisproduktionen. Även om vi nu är bättre rustade för att kontrollera sjukdomen än tidigare, fortsätter utvecklande patogenpopulationer att utmana integrerade hanteringsmetoder.
Snabba förändringar i P. infestans-populationer som orsakar senblodsjuka i Europa, Amerika och Asien, inklusive uppkomsten av stammar med ökad aggressivitet eller minskad fungicidkänslighet, har observerats. Faktum är att förändringarna i P. infestans-populationer direkt påverkar utvecklingen och spridningen av resistenta sorter, prestandan för sjukdomsvarningssystem och effektiviteten av växtskyddsmedel.
(Klicka för att förstora)
Exempel på ett fall av sena blight inkluderat i Euroblight-databasen
Därför föreslog EuroBlight-konsortiet samordnad och kontinuerlig övervakning av patogener vid dess möte 2013, och implementerades nu som en EU-omfattande övervakningsaktivitet, inklusive alla intressenter.
Vi fortsätter att övervaka populationer och karakterisera de invasiva genotyperna för att hjälpa till att optimera IPM-strategier, som krävs av EU-direktiv 2009/128 / EG om hållbar användning av växtskyddsmedel.
Exempel på ett enkelt prov FTA-kort. FTA-kort används vanligtvis för att ta och bevara DNA-prover.
Liksom tidigare år delades ”FTA-kort” ut till sjukdoms-”scouter” över hela branschen, som besökte grödor som infekterats med rötor. Sjuka löv pressades på korten och returnerades till laboratorierna där patogen-DNA togs fingeravtryck vid James Hutton Institute och INRA Rennes. DNA-fingeravtrycksdata definierar patogenens klonala linjer och kombineras med geo-lokaliseringsdata för att plotta mångfalden i Europa. Sjukdomstrycket 2017 var lägre än 2016, vilket minskade provtagningsfrekvensen och distributionen något.
Cirka 1500 prover samlades in av mer än 20 partners i 16 europeiska länder. Liksom tidigare år ingår AHDB Potatoes 'Fight Against Blight'-kampanjdata från grödor i Storbritannien (GB). Inkluderat är också data från partners i IPMBlight2.0-projekt, som också genererar patogenfenotypdata för att stödja IPM-strategier. De kombinerade uppgifterna från 2013-2017 omfattar nu över 6347 prover från 34 länder. Med stöd av internationella grupper lades även in data för delar av Asien, Sydamerika och Nordafrika.
Resultat
Under de senaste fem åren har 60-79 % av befolkningen bestått av kända klonala linjer som återkommer varje säsong. De återstående proverna var nya, genetiskt olika genotyper som mestadels hittades på en enda plats under en säsong och grupperade i en kategori som kallas "Övrigt" (nedan).
(Klicka för att komma åt interaktiv databas)
Kartläggning av genotyperna Phytophthora infestans som hittades över hela Europa i EuroBlight-provtagningen under 2017. Klicka på bilden för att komma åt en interaktiv version av denna karta. (Med tillstånd: Euroblight 2018)
Under 2017 minskade klon EU_13_A2 (blå-13) från 31 % av proverna till 19 %, vilket för första gången var lägre än EU_6_A1 (23 %).
Den globala distributionen av den aggressiva klonen EU_13_A2 och dess resistens mot metalaxyl fortsätter att påverka hanteringens effektivitet i Europa, delar av Asien och Nordafrika, vilket förstärker behovet av patogendata för att stödja bästa metoder för IPM.
Frekvensen av EU_6_A1 var stabil, men denna klon förblev lokaliserad till GB, Frankrike och ett enda prov från Belgien.
Frekvensen av EU_1_A1 minskade ytterligare från 4.5 till 2.2 % av befolkningen och återfanns i samma länder som EU_6_A1.
Tre nya kloner har ersatt ovanstående genotyper och ökade deras räckvidd under 2017.
- Genotyp EU_36_A2 provtogs först vid låga frekvenser i stärkelsepotatisområdena i Tyskland och Nederländerna 2014 och 2015.
Under 2016 och 2017 ökade förekomsten från 3.7 till 8.8 % av befolkningen, och den har spridit sig över Nederländerna till Belgien, Storbritannien, Danmark och Polen. - Genotyp EU_37_A2 upptäcktes första gången i Noordoostpolder i Nederländerna 2013 och förblev lokal med låg frekvens 2014 och 2015.
Den ökade till 5.5 % av befolkningen som provades 2016, och 2017 nådde den 14.4 %, och etablerades även i England, Belgien och norra Frankrike. - Genotyp EU_41 spelades in första gången i Danmark 2013.
Den har nu etablerat sig, utgör 4.5 % av befolkningen 2017 och har spridit sig till södra Norge och Sverige och till norra Polen i ett mönster som överensstämmer med luftburen spridning. Parningstyptestet av EU_41 väntar.
Överlevnaden och spridningen av dessa kloner, när andra minskar eller har misslyckats med att etablera, tyder på att de är evolutionärt lämpliga och kan utgöra utmaningar för sjukdomskontroll.
Minskad känslighet för fluazinam var rapporterade i EU_37_A2 av Wageningen University 2017, vilket är har konsekvenser för förvaltningspraxis. Det finns dock ännu ingen information tillgänglig om de andra klonernas känslighet för svampdödande aktiva ingredienser.
Slutligen utgjorde de genetiskt mångfaldiga "Övriga" proverna 25 % av befolkningen och låg kvar på den högsta frekvensen i östra och nordöstra Europa. I motsats till vissa kloner är egenskaperna som innehas av "Andra" isolaten och andra kloner ännu inte kända. Men den IPMBlight2.0-projekt har startat en detaljerad studie av egenskaperna hos klonala och sexuellt rekombinanta isolat för att hjälpa till att förbättra hanteringen och prognostiseringen av sen blight.
Den genetiska mångfalden av 2017 års befolkning kan visualiseras med hjälp av ett analysverktyg (poppr 2.0) kopplat till EuroBlight-patogendatabasen. Det minsta spännande nätverket (nedan) visar 2017 års befolkningsstruktur, endast inklusive identifierade kloner. En betydande subklonal mångfald inom den 13-åriga EU_13_A2-linjen observeras jämfört med den i de "yngre" klonerna. "Andra" isolat (visas inte) är genetiskt olika och fördelade över hela nätverket. Detaljerad analys pågår för att undersöka befolkningsförändringar med hjälp av dessa verktyg.
(Klicka för att förstora)
Den genetiska mångfalden av 2017 Phytophthora infestans population visualiserad med poppr 2.0 (minsta spännande nätverk)
EuroBlight-modellen för spårning av patogener är ett snabbt, kostnadseffektivt och samordnat tillvägagångssätt för att förstå patogenutveckling i europeisk skala. Data om de dominerande klonerna har skickats till odlare, rådgivare, uppfödare och agrokemiska företag för att ge praktiska ledningsråd och utforma långsiktiga strategier. Uppgifterna ger en tidig varning om förekomsten och spridningen av nya kloner som möjliggör snabba svar från industrin.
EuroBlight-nätverket fortsätter att harmonisera metoder med andra nätverk i Amerika och Asien och uppmuntrar fortsatt samarbete mellan grupper som är inblandade i hanteringen av sena smuts för att utnyttja databasen och verktygen för förbättrad medvetenhet och hantering av sjukdomar på global skala.