Försök planeras 2022 på tre platser som en del av ett stipendium för specialgrödforskning.
För potatisodlare över hela USA är potatisvirus Y (PVY) ett allvarligt problem som orsakar blad- och nekrotiska knölsymptom som minskar storlek och totalavkastning i ett brett spektrum av potatisorter. En studie från University of Idaho uppskattar förluster från PVY kostar potatisindustrin i den staten bara 34 miljoner dollar per år. Samma studie uppskattar en minskning av potentiella avkastningar med 10-50%.
Få alternativ finns för att kontrollera PVY, förutom att odla och underhålla sjukdomsfritt utsäde. Medan stammar förändras och vektorer kvarstår arbetar USDA Research Plant Pathologist Jonathan Whitworth och University of Minnesota Professor och Extension Entomologist Ian MacRae för att samla in data som hjälper potatisodlare att fatta välgrundade beslut om ledningen.
Aktuell PVY-forskning som sprids i demonstrationsdiagram
Under de senaste åren visar spårningsresultat i de västra USA-staterna att PVYOden en gång dominerande stammen har förskjutits av PVYNWi. I östra Kanada har samma dominerande stam fördrivits av PVYNTN. Beroende på den odlade sorten, PVY-stammen och miljön skiljer sig bladsymtomen i intensitet. Whitworth, som arbetade i samarbete med den nu pensionerade Stewart Gray, utvärderade effekterna av olika stammar på cirka 62% av potatisvarianterna som odlades i USA. Syftet var att avgöra vilka som var mest mottagliga och hur symtom manifesterades under de olika stammarna.
Whitworths arbete hjälper till att föra resistenta gener till nya sorter och handlar om att hitta sätt att hålla avelsmaterial fritt från virus och andra sjukdomar. Det handlar också om att ta avancerade avelslinjer och utvärdera hur de svarar på PVY. Värdmotstånd erbjuder en lösning för odlare som hjälper dem att minska användningen av insektsmedel och grödaoljor, säger Whitworth.
Genom att använda flera isolat från fem PVY-stammar infekterade och utvärderade forskarna sorter som representerade 62% av utsädeområdet som lämnades in för certifiering under 2019. Fem marknadsklasser representerades och totalt 67 potatisvarianter användes. Baserat på en analys av visuella bladvärderingar fann forskarna att de allvarligaste symptomen var associerade med PVYO anstränga. De mildaste symtomen var associerade med PVYNEJ.
Medan milda PVY-symtom är idealiska i kommersiell produktion, tillåter milda symtom att en virusreservoar byggs upp i utsäde. Inom utsädeindustrin är den vanliga praxis för att minska viruset att skämma bort växter och ta bort fröpartier baserat på visuellt upptäckta symptom. Under de senaste åren har certifieringsbyråer baserat virusprocent på ELISA-testning av bladprover snarare än visuella inspektioner. Detta har bidragit till att förbättra den övergripande situationen.
Flera sorter, inklusive Eva, Ciklamen och Payette Russet, visade extrem resistens mot PVY på grund av närvaron av en resistensgen. Whitworth och hans team upptäckte inte virus i några växter som inympades med någon av virusisolaten.
Sorter som Russet Norkotah och Silverton Russet har milda eller övergående PVY-symtom och har bidragit till ökade nivåer av PVY i utsäde.
Whitworth sa att studera och katalogisera symtom på olika stammar på olika sorter ger viktig kunskap om beslutsfattande till odlare. Att känna till symtomen i de olika varianterna hjälper dem att avgöra vilken åtgärd som ska vidtas. Att veta vilka åtgärder som ska vidtas kan vara särskilt utmanande när nya stammar utvecklas och förändras.
År 2016 blev odlare i Washington inbjudna att visa PVY-demonstrationsområden som visar 42 olika sorter. År 2018 visades 20 sorter i tomter i Washington, Wisconsin och Maine. Det året fanns det fem vanliga sorter som användes i alla demonstrationsområden. De återstående 15 var specifika för den regionen.
"I dessa försök gjorde vi att vi hade fyra rader av varje sort", sa Whitworth. ”En rad var frisk, en rad var infekterad med PVYO, en med PVYNEJoch en med PVYNTN. Det gav odlare möjlighet att komma och se hur växter faktiskt ser ut när de smittas med de olika stammarna av PVY och jämföra dem direkt med en frisk växt. ”
Liknande försök planeras för 2022 på tre platser som en del av ett stipendium för specialgrödforskning. Att göra det ger en fantastisk möjlighet för forskare att sprida den senaste PVY-forskningen. Det gör det också möjligt för dem att visa odlare direkt hur de kan kontrollera och begränsa PVY på sin plats.
Övervakning av vektorflyg ger tidigt varningssystem
Under de senaste tio åren har Ian MacRae och hans kollegor vid University of Minnesota övervakat vektorflygning. Beroende på år har de någonstans mellan 10 och 17 fällor upprättade i centrala Minnesota hela vägen in i North Dakota, som täcker cirka 21 miles totalt.
"Det täcker det mesta av utsäde som pågår mellan North Dakota och Minnesota," sa MacRae.
Projektet är resultatet av odlarnas efterfrågan; odlare samarbetspartners som är värd för fällor som levereras av universitetets post i prover varje vecka. Prover sorteras och identifieras i MacRae's lab.
MacRae och hans lab har samlat in 10 års värde av data, tittat på säsongsflyg, och som ett resultat har de en bra idé när de börjar se vektortrycket.
"Alla enskilda regioner, deras dynamik är lite annorlunda, så det ger dem ett verktyg för att försöka börja tänka på hur de ska göra sin PVY-hantering", säger MacRae.
ΣΧΕΤΙΖΕΤΑΙ: Studien visar hur olika PVY-stammar påverkar olika sorter
Inte alla bladlöss skapas lika. Och även om ett antal arter kan finnas i fällan, är de inte alla lika effektiva som en PVY-vektor. Myzus persicae, eller den gröna persikbladlusen, är den mest effektiva. Sojabönslöss är bara ungefär en tiondel så effektiv som grön persika. Riskbedömningar kan nu göras utifrån såväl närvarande arter som antal.