Bibliografiska uppgifter för Rhizomania i sockerbetor Författare Utgivningsår Lennefors B.L. 2007 Tidskrift/serie Meddelande från Södra jordbruksförsöksdistriktet Nr/avsnitt 60 Ingår i... Rapport från växtodlings- och växtskyddsdagar i Växjö den 5 och 6 december 2007 Utgivare SLU, Södra jordbruksförsöksdistriktet Huvudspråk Svenska Målgrupp Forskare, rådgivare Nummer (ISBN, ISSN) ISSN 0282-180X, ISRN SLU-SJFD-M-60-SE Denna skrift (rapport, artikel, examensarbete etc.) är hämtad från VäxtEko, http://www.vaxteko.nu, databasen som samlar fulltexter om ekologisk odling, växtskydd och växtnäring. Utgivaren har upphovsrätten till verket och svarar för innehållet. RHIZOMANIA I SOCKERBETOR Britt-Louise Lennefors Syngenta Seeds AB, Box 302, 261 23 Landskrona E-post: [email protected] Sammanfattning Rhizomania orsaks av Beet necrotic yellow vein virus (BNYVV), som är en av de allvarligaste betsjukdomarna världen över. Viruset överförs till rötterna med en jordburen protoctist, Polymyxa betae Keskin. Sjukdomen kan spridas mellan olika områden genom vidhängande jord på t ex utsädespotatis. Vid stark infektion blir skördeförlusten i rhizomania känsliga betsorter mycket stor. För att bibehålla en god avkastning på rhizomania infekterade fält måste partiellt resistenta/resistenta sockerbetssorter odlas. De flesta av de sorter som finns på marknaden idag är baserade på den konventionella resistenskällan ”Holly”, och de ger god avkastning på rhizomania smittade fält så väl som på osmittade. För att i framtiden kunna möta ett eventuellt behov av ännu starkare resistens arbetar Syngenta Seeds sedan många år med att kombinera olika resistenskällor mot rhizomania. Företaget har också tagit fram transgena sockerbetor med mycket hög resistens mot BNYVV. Inledning Rhizomania är en av de allvarligaste sjukdomarna i sockerbetor. Den orsakas av Beet necrotic yellow vein virus (BNYVV) och sprids med den jordburna Polymyxa betae Keskin, som är klassificerad som protoctist. De första typiska symtomen på rhizomania är gulaktig blast som uppträder i utdragna fläckar i körriktningen på fältet. Mängder av fina sidorötter bildas som ger betorna ett ”hårigt” utseende och symtomen kan därför förväxlas med ett nematodangrepp. Vid låga virushalter i fältet är det dock inte alltid som dessa klassiska rotsymtom utvecklas. Då en rhizomania känslig betsort angrips av sjukdomen kan skördereduktionen bli ca 90% och sockerhalten sjunka drastiskt från 17% till 11%. Sjukdomen förekommer i de flesta sockerbetsområden i världen och stimuleras av värme och fukt. I Sverige finns rhizomania främst i Kristianstadtrakten, men under 2006 detekterades BNYVV i ett antal nya områden. Det finns olika typer av BNYVV, de vanligaste benämns typ A och typ B. Båda dessa typer har identifierats i Sverige och detta visar på att smittan har kommit in i landet från olika håll. Rhizomania sprids med jord på t ex utsädespotatis, sättlök och lantbruksredskap. Andra viktiga spridningsvägar är via jordflykt och bevattningsvatten som innehåller sporer av P. betae som bär på BNYVV. Viruset kan skyddas inne i vilsporer av P.betae under minst 15 år. När en lämplig värdväxt finns i fältet bildas zoosporer och med dessa transporteras BNYVV till värdväxtens rötter. De viktigaste värdväxterna finns inom familjen Chenopodiaceae (mållväxter) och är t ex socker-, foder och rödbetor, spenat och mangold. Genom laboratorieanalyser av betrötter eller jordprov kan det fastställas om viruset finns i de inskickade proven. Om betrötter ska testas är det viktigt att ta prov från den yttersta rotspetsen eller från fina sidorötter, där finns den högsta BNYVV koncentrationen. Högre upp i roten kan det vara svårt att detektera BNYVV och endast mycket sällan går viruset systemiskt upp i bladen. I sådana fall bildas starkt gula partier längs blad nerverna, där av har viruset fått namnet Beet necrotic yellow vein virus. 28:1 Inga kemiska bekämpningsmedel är effektiva mot rhizomania och enda sättet att bibehålla en ekonomisk lönsamhet i sockerbetsodlingen vid angrepp är att använda resistenta/partiellt resistenta sorter. Den mest använda resistenskällan i kommersiella sockerbetssorter är ”Holly” med genen Rz1, men även andra förekommer som t ex WB42 med Rz2 och WB41 med Rz3. Resistenskällan C48 bär på både Rz2 och Rz3. Syngenta Seeds har producerat transgena sockerbetor som är resistenta mot BNYVV. I undersökningarna som presenteras här jämförde vi resistensgraden mot rhizomania i olika sockerbetsmaterial. Material och metoder Syftet med studierna var att studera om resistensen mot BNYVV förstärks om flera konventionella resistenskällor kombinerads i detta fall ”Holly” med Rz1 och WB41 med Rz3. Vidare undersökte vi hur stark resistensen mot BNYVV är i de transgena betorna i förhållande till konventionella material. Växthustesterna utfördes vid +20-22oC och 16 h belysning. Betfröna såddes i sand, pricklades över till naturligt BNYVV infekterad jord 1 vecka efter sådd och odlades under 4 veckor. Vid skörd extraherades betsaft från individuella rötter. BNYVV innehållet i de spädda saftproverna testades med en serologisk test metod enzyme linked immuno sorbent assay (ELISA). Resultaten från testerna utvärderades statistiskt. Transgena betor testades under flera år i svenska fältförsök. De skördades 5 månader efter sådd, saft från rotspetarna av enskilda rötter analyserades i ELISA. Resultat och diskussion Försöken visade att en kombinerad resistens av ”Holly” och WB41 ger en ökad resistens i jämförelse med material med endast ”Holly” (Fig 1). frekvens av plantor 1,2 1 0,8 känslig 0,6 Holly 0,4 Holly+WB41 0,2 0 0-50 50-200 >200 ng BNYVV/ml saft prov Fig 1. Sockerbetor odlade i rhizomania infekterad jord i växthus visade på lägre mängd BNYVV i rötterna om de bar på en kombinerad resistens av ”Holly” och WB41 jämfört med enbart ”Holly” resistens. De transgena sockerbetorna visade på en mycket stark resistensnivå mot BNYVV av olika typer i så väl växthustest (Fig 2) som fältförsök. 28:2 >2.95 3 A B B 2 C 1 D D H ol ly x Tr an sg en Tr an sg en x H ol ly R x C 48 iz or ol ly x H H ol ly x ol ly H H ol ly kä ns lig än sl ig 0 K medel log ng BNYVV/ml saft prov 4 Fig 2. Sockerbetor av olika material odlades i jord infekterad med BNYVV. De transgena sockerbetorna innehöll endast en mycket liten mängd virus i rötterna och visade därmed på en extremt hög resistens mot rhizomania. Olika bokstäver visar på signifikanta skillnader i BNYVV titer. Resistenta/partiellt resistenta rhizomania sorter bör odlas så snart sjukdomen detekterats i fältet, då kan skörden bli god samtidigt som en uppförökning av BNYVV reduceras eller förhindras. De rhizomania resistenta sorter som idag finns på marknaden har i allmänhet en god motståndskraft mot viruset och avkastar väl på både rhizomania smittade och osmittade fält. I våra undersökningar har vi visat att en ännu högre resistens nivå kan uppnås genom att kombinera olika resistenskällor. Den hittills starkaste kända resistensen mot BNYVV erbjuder transgena sockerbetor. Detta ger gott hopp att även i framtiden kunna bemästra den svåra virussjukdomen rhizomania. Referenser Asher, M.J.C. 1993. Rhizomania. I: Cooke, D.A. & Scott, R.K. (eds) The sugar beet crop, Science into practice. Chapman & hall, London, pp 311-346. Gidner, S., Lennefors, B.-L., Nilsson, N.-O., Besefelt, J., Johansson, E., Gyllenspetz, U. & Kraft, T. 2005. QTL mapping of BNYVV resistance from the WB41 source in sugar beet. Genome 48, 279-285. Lennefors, B-L., Lindsten, K. & Koenig, R. 2000. First record of A and B type Beet necrotic yellow vein virus in sugar beets in Sweden. European Journal of Plant Pathology 106, 199201. Lennefors, B.-L., Savenkov, E.I., Bensefelt, J., Wremerth-Weich, E., van Roggen, P., Tuvesson, S., Valkonen, J.P.T. & Gielen, J. 2006. dsRNA-mediated resistance to Beet necrotic yellow vein virus infections in sugar beet (Beta vulgaris L.ssp. vulgaris). Molecular breeding 18, 313-325. 28:3