Blandning av kornsorter
inducerar resistens mot bladlöss
Velemir Ninkovic
Institutionen för ekologi, SLU, Uppsala
Varför är sortblandning bra?
Världsrekorden för vete- och korn-avkastningar kommer från sortblandningar
Kornets sköldfläcksjuka infektion minskar, Rhynchosporium secalis, och
avkastning ökar med antal sorter i höstkorn blandningar
Efter Newton och Swanston
Varför sortblandningar?
Ökning av avkastning
Avkastning och kvalitet blir stabilare
Rejäl minskning av sjukdomstryck
Förbättrad varmvattenextrakt och homogenitet av cellvägg
modifiering i en blandning av höstkornsorter
Pipkin, Maris Otter och Halcyon.
Efter Newton och Swanston
Varför sortblandningar?
Ökning av avkastning
Avkastning och kvalitet blir stabilare
Rejäl minskning av sjukdomstryck
Kvalitetförbättring
Relativa blandningseffekter
Avkastning av sortblandning i
förhållande till högsta
avkastningskomponent
Kiær et al (2012) Euphytica 185:123–138
Hur fungerar det egentligen?
Växter kan reagera på signaler från grannplantor
Ljus
Kemiska interaktioner
Krig
Samexistens
Picture by Philip Patenall from Trends in Plant Science 2005. Vol. 10 No. 3
?
?
?
mean amount in sample (ng)
9
8
Frieda
7
6
5
4
3
2
1
0
Prestige
3.5
*
Alva
Kara
3
2.5
2
45
Frieda
40
1.5
Prestige
35
1
30
***
**
25
***
0.5
20
*
0
15
10
5
**
***
**
*
***
***
***
0
Picture by Philip Patenall from Trends in Plant Science 2005. Vol. 10 No. 3
*
*
Exponeringssystem med tvåkammarburar
Minskad bladtemperatur hos exponerade plantor
Dag 00
Dag 11
Dag 2
Dag
Dag33
Dag
Skillnad i bladtemperatur (C )
0,0
-0,2
-0,4
n.s.
-0,6
-0,8
n.s.
-1,0
-1,2
-1,4
P=0.017
n.s. = ej signifikant
Ninkovic (2010) in Plant Communications from Ecologic Perspective 75-86
P=0.013
Förändrad mönster av växtbiomassa allokering
Oexponerad sort
Exponerad sort med annan sort
Mindre växtbiomassa allokeras till blad och stam
Blad och stam biomassa (g)
P< 0.0001
2,4
P=0.007
2,2
2,0
1,8
1,6
1,4
1,2
1,0
Sort i rent
Cultivar
1 in
bestånd
pure
stand
Sort1i with
Cultivar
blandning
Cultivar 2
*Ninkovic V (2003) Volatile communication between barley plants affects biomass allocation. Journal of Experimental Botany 54:1931-39
Ninkovic et al. opublicerad
Avkastning per radmeter (g m-1)
80
P=0,007
70
60
50
40
30
20
10
0
Justina
89
Justina i
Ortega i
blandning med blandning med
Ortega
Justina
Ortega
Sort i blandning
84
Växtlängd (cm)
Sort i rent bestånd
79
74
69
64
59
54
Justina
Justina i
Ortega i
blandning med blandning med
Ortega
Justina
Ortega
Skillnader i avkastningen mellan två-sortbladningar och
samma sorter odlade i rent bestånd i fältförsök
Skillnader i skörd (kg/ha)
Justina Ortega
Scandium Justina
Scandium
- Annabell
Frieda Prestige
120
100
80
60
40
20
0
-20
-40
Ninkovic et al in prep.
Exponering för luftburna signaler från en
annan kornsort påverkar
1. Biomassallokering
2. Växt längd
3. Bladtemperatur
Kan förändringar i växten påverka
bladlöss och hur?
P=0.025
Oexponerad
Prestige
Ninkovic et al in prep
Exponerad
Prestige
P=0.01
Oexponerad
Prestige
Exponerad
Prestige
Minskad populationsutveckling av bladlöss på exponerad Prestige
P=0.015
Oexponerad
Prestige
Ninkovic et al in prep
Exponerad
Prestige
Bladlusacceptans varierar mellan sort kombinationer
Sändare
av flyktiga
ämnen
Mottagande sorter
Alva
Lina
Kara
Alva
ns
ns
Prest.
Isabe.
Seba.
Chris.
Hulda
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
Frieda
ns
Prestige
ns
Isabella
ns
ns
Sebastian
ns
ns
Christina
Hulda
Frieda
ns
Barke
Scandium
Scan.
ns
Lina
Kara
Barke
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
Ninkovic & Åhman (2009) Euphytica 169: 177-185
Åhman & Ninkovic (2010) Volatile interaction between undamaged plants: Effects and potential for breeding resistance to aphid.
In F. Baluška, V. Ninkovic eds. Plant Communication from an Ecological Perspective
Kellner M, Kolodinska Brantestam A, Åhman I & Ninkovic V (2010) Theoretical and Applied Genetics 121: 1133-1139
Frekvens av växt/växt interaktionsaktivitet inom
olika grupper av alla testade kornsort-/linjekombinationer (350)
30
Träffrekvens (%)
25
20
15
10
5
0
Gamla sorter
Moderna sorter Förädlingslinjer
Kellner M, Kolodinska Brantestam A, Åhman I & Ninkovic V (2010) Theoretical and Applied Genetics 121: 1133-1139
Kan sortblandning påverka bladlöss i fält?
Photo: Sate al Abassi
Placering av fältförsök i Sverige 2010
Sätuna
Märsta
Högåsa
Tvååker
Borrby
Populationsutveckling av havre bladlöss i spannmål
Vår migration |
Maj
Etablering
Exponentiall tillväxt
Juni
Sommar migration
Juli
Minskad populationsutveckling av bladlöss i sortblandning i fält
Prestige
Antal bladlöss per radmeter (log+1)
0,7
0,6
Prestige i
blandning med
Frieda
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
03 juli
10 juli
Antal bladlöss per radmeter (log+1)
0,7
17 juli
Frieda
0,6
Frieda i bladning
med Prestige
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
Ninkovic et al. in prep
03 juli
10 juli
17 juli
Photo: Annhild Andersson
Foto Annhild Andersson
….. bekräftar minskning av populationsutveckling av bladlöss
P=0.02
Antal bladlöss per 0,5 radmeter
4000
Prestige
P=0.007
3500
Prestige i
Frieda
3000
2500
2000
1500
1000
500
0
16 June
23 June
30 June
7 July
P=0,02
Ninkovic et al. in prep.
13 July
19 July
Kan förändringar i växten påverka
nyckelpigor och hur?
Ökad attraktion av nyckelpigor till doft från plantor
exponerade med en annan kornsort
6
Besök per olfaktometerarm
P=0,019
5
4
3
2
1
0
Hulda exponerad Oexponerad Hulda
med Alva
Effekterna av sortblandning på populationsutveckling av
sjuprikiga nyckelpiga C. septempunctata i fältförsök
Mean number of ladybirds
25
Hulda
Alva
Hulda-Alva
Bladluspopulation
*
20
*
15
10
5
0
5 June
6 June
9 June
13 June 16 June 21 June 23 June 28 June
5 July
7 July
*
P<0,05
Ninkovic V, Al Abassi S, Ahmed E, Glinwood R & Pettersson J (2011) Effect of within-species plant genotype mixing
on habitat preference of a polyphagous insect predator. Oecologia 166: 391-400
Sortblandning i en annan gröda?
Fältförsök med potatis sortblandning
Minskat antal vingade persika bladlöss, Myzus persicae, i
sortblandning i fältförsök
**
*
*
*
31 maj
07 juni
* P<0.05; **P<0.01; Tukey test
Ninkovic et al. manuskript
14 juni
22 juni
28 juni
5 juli
12 juli
19 juli
25 juli
Sammanfattningsvis
Flyktiga ämnen från en sort kan inducera
morfologiska och fysiologiska förändringar i
mottagande växter.
Bladlus växtpreferens påverkas negativt av
sortblandnings inducerade förändringar i
mottagande sorter.
Specifika sortkombinationer har negativa
effekter på bladlöss preferenser och deras
populationsutveckling (laboratorium och fält).
Proof of concept – Sortblandningar kan verka i
andra grödor.
Slutsatser för användare
Sortblandning bromsar populationsutveckling
av bladlöss.
Sortblandning
Effekten är sortspecifik, beroende på sortens
förmåga att inducera och reagera på
inducering.
Sorters förmåga att inducera och reagera på
inducering representerar en ny strategi i
resistensförädling av växter.
Nya genotyper-sorter
Interaktioner mellan sorter kan vara naturliga
källor till kemisk växt-inducerad resistens.
Tack för er uppmärksamhet!
