Root leesion sukkulamato on pieni tuholainen, noin yhden millimetrin pitkä. Mutta sillä on suuri kyky vahingoittaa perunoita Kanadassa. Syy? Se on osa tuholaisten kompleksia, joka aiheuttaa Potato Early Dying (PED) -taudin, joka on vastuussa suurista perunan taloudellisista menetyksistä Kanadassa joka vuosi.
Canadian Potato Early Dying Network (CanPEDNet) on 12 erilaisesta tutkimusprojektista koostuva ohjelma, jonka tarkoituksena on vähentää perunan varhaisen kuolevan taudin esiintyvyyttä ja vaikutuksia Kanadassa. Ohjelma, joka alkoi loppusyksystä 2019, kulkee Canadian Agriculture Partnership AgriScience -ohjelman Horticulture 3 Cluster -projektien kautta, jota johtaa Canadian Horticultural Council, ja sitä tukee pitkä lista alan yhteistyökumppaneita. Useat hankkeet keskittyvät PED:stä vastuussa olevien tuholaislajien tunnistamiseen ja hallintaan.
Listan kärjessä on Verticillium wilt, taudinaiheuttajan aiheuttama vakava sienitauti Verticillium dahlia – sekä vähintään yksi juurivauriosukkulamadolaji. Ensimmäisestä tiedetään tällä hetkellä enemmän kuin jälkimmäisestä, pääasiassa siksi, että sukkulamatoongelmaa on vaikea diagnosoida yksinään. Tri. Mario Tenuta on professori Manitoban yliopiston maaperätieteen laitoksella ja CanPEDNetin päätutkija.
"Kun ajattelemme PED:tä, ajattelemme sitä usein "kompleksina", koska kyllä, sinulla voi olla yksi taudinaiheuttajaongelma - ensisijaisesti se on V. dahliae – mutta muissa paikoissa, kuten Ontariossa ja Maritimesissa, sinulla on molemmat Verticillium ja juurivaurion sukkulamadot. Ja kun nämä kaksi yhdistetään [pellolla], sinulla on vakava sairaus”, Tenuta sanoo.
Tenuta toteaa, että juurivaurion aiheuttamat sukkulamadot ruokkivat perunoita työntämällä juuriin pieniä reikiä, menemällä niihin ja ruokkimalla sisällä olevia soluja. Lopulta ne jättävät juuren ja munivat joko juuren sisälle tai ulkopuolelle maaperään. Sukkulamatovaurioiden korkea taso näyttää "epäterveeltä juurijärjestelmältä", hän sanoo, kasvun hidastumisella, kasvin kloroosilla ja lisääntyneellä haavoittuvuudella kuivuudelle. Sukkulamatovauriot voivat näkyä juurien värjäytymisenä, hän sanoo, ja paksumpiin juuriin voi kehittyä vaurioita. Sukkulamatojen aiheuttamat haavat voivat mahdollistaa patogeenien pääsyn kasviin, mikä pahentaa sen ongelmia.
Kanadassa on monia juurivauriosukkulalajeja, mutta erityisesti yhden lajin tiedetään aiheuttavan ongelmia perunanviljelijöille: Pratylenchus penetrans. "Perunoiden kanssa tämä laji on vuorovaikutuksessa V. dahliae pahentaa PED:tä”, Tenuta selittää. "Toisin sanoen vahinko V. dahliae on suurennettu, etkä oikeastaan tarvitse liikaa juurissa olevia sukkulamatoja aiheuttaaksesi ongelmia."
P. penetrans ei ole löydetty Itä-Kanadan tai Brittiläisen Kolumbian ulkopuolelta – vielä. Toinen nematodilaji, Pratylenchus neglectus, löytyy yleisesti preeriasta, ja se voi olla ongelma rapsissa ja vehnässä, Tenuta sanoo. Mutta vielä ei tiedetä, onko P. neglectus on ongelmallista perunoissa. Tenuta sanoo, että Kanada on "paljon jäljessä" sukkulamatojen ongelmien ymmärtämisessä. ”Tarvitsemme perustyötä – mitä lajeja siellä on, missä ne ovat ja niiden tasot. Se on kriittinen ensimmäinen askel tässä”, hän sanoo.
CanPEDNet ottaa tämän askeleen. Tri Benjamin Mimee on nematologi Kanadan maatalous- ja maatalouselintarvikkeista Saint-Jean-sur-Richelieu-tutkimus- ja kehityskeskuksessa Quebecissä. Hän johtaa yrityksiä Kanadassa kerätyistä maanäytteistä löydettyjen sukkulamatojen sekvensoimiseksi selvittääkseen, mitkä lajit voivat olla vuorovaikutuksessa V. dahliae osoittaa synergistisiä vaikutuksia perunassa.
"Tällä hetkellä olemme testanneet yli 2,500 XNUMX sukkulamadot", Mimee sanoo. "Olemme tunnistaneet ne mikroskoopin alla ja sekvensoimalla. Sen jälkeen kasvatamme isolaattipesäkkeitä jokaisesta maakunnasta ja jokaisesta lajista; testaamme niiden patogeenisyyden talven aikana. "Tunnettujen isolaattien joukossa tiedämme, että geneettisiä eroja on valtavia ja että kahdella sukkulamatolajilla on erilaiset genomit. Katsotaan, kuinka he ovat vuorovaikutuksessa Verticillium ja testaa, onko heidän vuorovaikutustaan Verticillium ovat erilaisia. Haluamme tietää minkä lajin [ja alalajin P. penetrans] ovat patogeenisiä perunoille ja vangitsevat kunkin pellon todelliset vauriot."
Mimee sanoo, että avain viljelijöiden kykyyn hallita PED:tä on lajien tunnistaminen. Lajeja voidaan sekoittaa pellolla tai pelloilla voi olla vain yksi laji, mutta vaikka pellolla olisi paljon lajeja, ellei kyseinen laji ole P. penetranstuottajilla ei ehkä ole ongelmia ollenkaan. Albertassa Lethbridgen yliopiston perunatutkimuslaboratorion apulaisprofessori ja tutkimusjohtaja Dr. Dmytro Yevtushenko työskentelee myös sukkulamatojen lajien tunnistamisessa osana CanPEDNetiä.
"Albertan perimmäinen tavoite on asettaa kynnystasot Verticillium ja satoon vaikuttavat sukkulamadot”, hän sanoo – toivottavasti tutkimuksen loppuun mennessä vuoden 2022 lopulla. ”PED on yksi tärkeimmistä sairauksista Kanadassa. Se on luultavasti vakavampi Itä-Kanadassa, mutta edelleen läsnä Länsi-Kanadassa. Mutta toisin kuin Itä-Kanadassa, meillä on edelleen hyvin sekalainen kuva PED:stä – emme ole edes varmoja taudinaiheuttajista”, hän sanoo.
"Epäilemme [PED:n aiheuttajat Länsi-Kanadassa] voivat olla erilaisia kuin Itä-Kanadassa." Jevtushenkon laboratorio on käsitellyt kudosnäytteitä eri puolilta maakuntaa ja vahvistanut niiden esiintymisen laajasti V. dahliae, jopa pelloilla, joissa PED on alhainen. He eivät ole löytäneet yhtään P. penetrans, hän sanoo, vaikka P. neglectus on läsnä. Hänen laboratorionsa toivoo saavansa selville, onko jälkimmäinen vastuussa taloudellisista vahingoista. Tammikuussa he perustavat reaaliaikaisen PCR-järjestelmän aloittaakseen maa- ja kasvinäytteiden arvioinnin talon sisällä V:n esiintymisen varalta.erticillium sekä muut kasvipatogeenit. Tuottajilla pitäisi saada nopeat testitulokset, hän sanoo.
Lajien tunnistaminen maaperän testauksen avulla tulee olemaan PED:n hoidon kulmakivi, Tenuta sanoo. Tällä hetkellä se on pieni ongelma joillekin tuottajille. Ensimmäinen vastaus kysymykseen on, onko tuottajalla P. penetrans pellolla. "Jos he tekevät, heidän pitäisi olla huolissaan", hän sanoo. "Jos heillä on muita lajeja kuin P. penetrans, nyt on kysymys tasoista. Niiden on oltava todella korkeita, jotta tuottajat voivat huolestua."
Maaperän testaus on "paras keino" tuottajille ymmärtää, mikä heidän peltoillaan vaivaa, hän sanoo. Mutta kaikki testit eivät ole samanlaisia. "Voit saada juurivaurioanalyysin. Sinun tulee olla varovainen ja kysyä P. penetrans päättäväisyyttä ja varmista, että sinulla on luottamus siihen, että laboratorio voi tehdä hyvää työtä, hän varoittaa. "Eri lajit näyttävät hyvin samanlaisilta, joten on parasta, jos on olemassa molekyyli-PCR-diagnostiikka."
Kun tämän lajin esiintyminen on varmistettu, tuottajilla on mahdollisuus käyttää nematisidiä, mutta ne eivät ole 100-prosenttisesti tehokkaita eivätkä "ole paras vaihtoehto maaperän ekologian kannalta", Tenuta sanoo.
Paras vaihtoehto on omaksua kulttuurinen hallinta, vaikka monet viljelykasvit voivat isännöidä sukkulamatoja, eikä niitä näin ollen voida käyttää tuholaisten kiertokulkujen katkaisemiseen. Tuottajat voivat käyttää "ansakasveja", kuten sudangruohoa tai rehuhelmihirssiä, mutta heidän on tutkittava huolellisesti, mitä kylvettäisiin kiertoviljelykasveiksi, sillä Brassicas, maissi ja jopa rehupalkokasvit voivat olla ansiokasveja. Paras vaihtoehto, Tenuta sanoo, on usein vilja.
CanPEDNet-projektien edetessä tuottajien tulee pysyä kuulolla tuloksista. "Seuraavan vuoden aikana ja jonkin verran saamme paljon tietoa ja tietoa näistä lajeista", hän sanoo.