Rotskada nematod på potatis

Rotlesionsnematod är en liten skadegörare, cirka en millimeter lång. Men den har en överdimensionerad förmåga att skada potatis i Kanada. Anledningen? Det är en del av ett komplex av skadedjur som orsakar sjukdomen Potato Early Dying (PED), som är ansvarig för stora ekonomiska förluster av potatis i Kanada varje år. 

Canadian Potato Early Dying Network (CanPEDNet) är ett program som omfattar 12 olika forskningsprojekt som syftar till att minska förekomsten och effekterna av Potato Early Dying-sjukdomen i Kanada. Programmet, som startade under senhösten 2019, drivs genom Horticulture 3 Cluster av projekt i Canadian Agriculture Partnership AgriScience Program som leds av Canadian Horticultural Council, med stöd från en lång rad branschsamarbetspartners. Flera projekt är inriktade på att identifiera och hantera arten av skadedjur som ansvarar för PED. 

Överst på listan finns Verticillium vissnesjuka, en allvarlig svampsjukdom orsakad av patogenen Verticillium dahlia – samt minst en art av rotlesionsnematod. Mer är för närvarande känt om den förra än den senare, främst för att ett nematodproblem är svårt att diagnostisera på egen hand. Dr. Mario Tenuta är professor vid avdelningen för markvetenskap vid University of Manitoba, och huvudutredaren för CanPEDNet. 

"När vi tänker på PED, tänker vi ofta på det som ett "komplex", för ja, du kan ha ett patogenproblem - i första hand är det V. dahliae – men på andra ställen, som Ontario och Maritimes, har du både Verticillium och rotlesionsnematoden. Och när de två kombineras [i ett fält], har du en allvarlig sjukdom, säger Tenuta.

Tenuta noterar rotlesionsnematoder livnär sig på potatis genom att sticka små hål i rötterna, gå in i dem och livnära sig på celler inuti. Så småningom lämnar de roten och lägger ägg antingen innanför eller utanför roten i jorden. Höga nivåer av nematodskador ser ut som ett "ohälsosamt rotsystem", säger han, med hämmad tillväxt, kloros av växten och ökad sårbarhet för torka. Nematodskador kan vara synliga som missfärgning av rötterna, säger han, och lesioner kan utvecklas på tjockare rötter. Sår orsakade av nematoder kan tillåta patogener att ta sig in i växten, vilket förvärrar dess problem.

Det finns många arter av rotlesionsnematoder i Kanada, men särskilt en art är känd för att orsaka problem för potatisodlare: Pratylenchus penetrans.  "Med potatis interagerar just denna art med V. dahliae för att förvärra PED”, förklarar Tenuta. ”Med andra ord skadan av V. dahliae är förstorad, och man behöver egentligen inte för många av nematoderna i rötterna för att orsaka problem.”

P. penetrans har inte hittats utanför östra Kanada eller British Columbia – ännu. En annan art av nematoder, Pratylenchus neglectus, finnas vanligt i prärien, och burken finnas ett problem i canola och vete, Tenuta säger. Men det är ännu inte känt om P. neglectus är problematiskt i potatis. Tenuta säger att Kanada ligger "långt efter" i sin förståelse av nematodproblem. "Vi behöver göra ett grundläggande arbete - vilka arter finns där, var de finns och deras nivåer. Det är ett viktigt första steg här, säger han.

CanPEDNet tar det steget. Dr. Benjamin Mimee är nematolog med Agriculture and Agri-Food Canada vid Saint-Jean-sur-Richelieu Research and Development Center i Quebec. Han leder ansträngningarna att sekvensera nematoder som hittats i jordprover som samlats in över Kanada för att identifiera vilka arter som kan interagera med V. dahliae att visa synergistiska effekter i potatis. 

"För närvarande har vi testat mer än 2,500 XNUMX nematoder," säger Mimee. "Vi har identifierat dem under mikroskop och genom sekvensering. Efter det reser vi kolonier av isolat från varje provins och varje art; vi kommer att testa deras patogenicitet under vintern. "Bland de isolat som identifieras vet vi att det finns enorma genetiska skillnader och att två arter av nematoder har olika genom. Vi ska titta på hur de interagerar med Verticillium och testa om deras interaktioner med Verticillium är olika. Vi vill veta vilken art [och underarter för P. penetrans] är patogena för potatis och fångar den verkliga skadepotentialen som finns på varje fält.”

Mimee säger att nyckeln för odlarnas förmåga att hantera PED kommer att vara artidentifiering. Arter kan blandas i ett fält, eller fält kan bara ha en art, men även om det finns höga halter av en art i ett fält, om inte den arten är P. penetrans, kanske producenter inte har några problem alls. I Alberta arbetar Dr. Dmytro Yevtushenko, docent och forskarstol vid Potato Research Laboratory vid University of Lethbridge, också med identifiering av nematoder som en del av CanPEDNet.

"Det slutliga målet för Alberta är att fastställa tröskelnivåerna för Verticillium och nematoder som påverkar avkastningen”, säger han – förhoppningsvis innan studien avslutas i slutet av 2022. ”PED är en av de viktigaste sjukdomarna i Kanada. Det är förmodligen mer allvarligt i östra Kanada, men fortfarande närvarande i västra Kanada. Men i motsats till östra Kanada har vi fortfarande en väldigt blandad bild av PED – vi är inte ens säkra på de orsakande agenserna, säger han. 

"Vi misstänker att [orsaken till PED i västra Kanada] kan skilja sig från de i östra Kanada." Yevtushenkos labb har bearbetat vävnadsprover från hela provinsen och bekräftat utbredd förekomst av V. dahliae, även i fält med låg PED. De har inte hittat några P. penetrans, säger han, fastän P. neglectus är närvarande. Hans labb hoppas kunna ta reda på om den senare är ansvarig för ekonomisk skada. I januari kommer de att sätta upp ett realtids-PCR-system för att börja bedöma jord- och växtprover internt för närvaron av Verticillium såväl som andra fytopatogener. Producenterna bör ha snabb vändning av testresultat, säger han.

Artidentifiering via jordtestning kommer att vara hörnstenen i förvaltningen när det kommer till PED, säger Tenuta. Just nu är det lite av ett problem för vissa producenter. Den första frågan att besvara är om producenten har P. penetrans i ett fält. "Om de gör det borde de vara oroliga", säger han. ”Om de har andra arter än P. penetrans, nu är det en fråga om nivåerna. De måste vara riktigt höga för att producenterna ska oroa sig."

Jordtester är det "bästa sättet" för producenter att förstå vad som drabbar deras fält, säger han. Men alla tester är inte lika. "Du kan få analys av rotskador. Du måste vara försiktig och be om det P. penetrans beslutsamhet och se till att du har förtroende för att labbet kan göra ett bra jobb med den beslutsamheten”, varnar han. "Olika arter ser väldigt lika ut, så det är bäst om det finns en molekylär PCR-diagnostik."

När förekomsten av denna art väl har bekräftats har producenterna möjlighet att använda en nematicid, men dessa är inte 100 procent effektiva och "är inte det bästa alternativet ur markekologisk synvinkel", säger Tenuta. 

Det bästa alternativet är att ta en kulturell förvaltningsstrategi, även om många grödor kan vara värd för nematoder och därför inte kan användas för att bryta upp skadedjurscykler. Producenterna kan använda "fälla grödor" som sudangrass eller foderpärlhirs, men bör noggrant undersöka vad de ska plantera som rotationsgrödor, eftersom Brassicas, majs och till och med foderbaljväxter kan vara värdar för nematoder. Det bästa alternativet, säger Tenuta, är ofta spannmål. 

När CanPEDNet projekterar framsteg bör producenterna hålla sig uppdaterade efter resultat. "Under nästa år och lite kommer vi att ha mycket information och kunskap om dessa arter", säger han.

/agroteknik