Bioforsk FOKUS. Nr Kålbladskimmel. Hyaloperonospora parasitica (Pers.) Constant Litteraturoversikt. Berit Nordskog og Arne Hermansen

Transkript

1 Bioforsk FOKUS Vol. 3 Nr Kålbladskimmel Hyaloperonospora parasitica (Pers.) Constant Litteraturoversikt Berit Nordskog og Arne Hermansen

2

3 Kålbladskimmel Hyaloperonospora parasitica (Pers.) Constant Litteraturoversikt Berit Nordskog og Arne Hermansen Bioforsk FOKUS

4 2 Nordskog & Hermansen / Bioforsk FOKUS 3 (3) Bioforsk FOKUS blir utgitt av: Bioforsk, Frederik A. Dahls vei 20, 1432 Ås post@bioforsk.no Ansvarlig redaktør: Forskningsdirektør Nils Vagstad Denne utgivelsen: Bioforsk Plantehelse Fagredaktør: Forskningsjef Arild Sletten Bioforsk FOKUS Vol 3 nr ISBN-13 nummer: Forsidefoto: Berit Nordskog Produksjon og trykk: EF - Bioforsk Plantehelse Boka kan bestilles hos: Bioforsk Plantehelse, Høgskoleveien 7, 1432 Ås plantehelse@bioforsk.no Pris: 200,- NOK

5 Nordskog & Hermansen / Bioforsk FOKUS 3 (3) 3 Forord Forprosjektet Stabil kvalitetsproduksjon av ruccola, brokkoli og blomkål på friland ved sikker og miljøvennlig bekjempelse av kålbladskimmel ble gjennomført i Prosjektet ble finansiert av midler fra ruccoladyrkere, brokkolidyrkere, blomkålprodusenter, NGFs forsknings- og utviklingsfond og Innovasjon Norge. Prosjektet ble ledet av GA-FA Vestfold og FoU-tjenestene ble kjøpt hos Bioforsk Plantehelse. I tillegg har deltagende forsøksringer vært: Lier og omegn forsøksring, Forsøksringen SørØst, Jæren forsøksring og Hedmark forsøksring. Arbeidet med denne litteraturoversikten var en av aktivitetene i dette forprosjektet.

6 4 Nordskog & Hermansen / Bioforsk FOKUS 3 (3) Innhold Forord... 3 Innhold... 4 Sammendrag... 5 Abstract... 5 Innledning... 6 Symptomer... 6 Skadeorganismen... 8 Taksonomi... 8 Morfologi... 8 Vertplanter... 9 Sporespredning og infeksjon Ukjønna sporulering Sporeslipp og overlevelse Sporespiring Infeksjon Latenstid Produksjon av oosporer Raser og resistens Genetiske analyser Smittekilder Konidier Oosporer Alternative vertplanter Strategier for bekjempelse Forebyggende Kjemisk Varsling Oppsummerende kommentar...20 Litteratur...20

7 Nordskog & Hermansen / Bioforsk FOKUS 3 (3) 5 Sammendrag Kålbladskimmel, forårsaket av Hyaloperonospora parasitica (Pers.) Constant., er utbredt i alle deler av verden hvor det dyrkes kålplanter. De første symptomene på kålbladskimmel viser seg vanligvis først på blader og blomsterstander, men alle overjordiske deler av planten kan bli infisert. Frøplanter vil lettere dø som resultat av en infeksjon enn eldre planter. Effekten av patogenet på senere vekststadier er generelt ikke så alvorlig, men kan medføre svekket kvalitet eller redusert avling. Kålbladskimmel er vanlig forekommende på en lang rekke kultur-, ugress- og prydplanter innen korsblomstfamilien (Brassicaceae), men det er noe uklart hvor stor vertsspesialiering patogenet har innen de ulike slekter og arter. Bladskimmelinfeksjoner er polysykliske og danner mange generasjoner med ukjønna konidiesporer i løpet av en sesong. I tillegg kan kålbladskimmel danne hvilesporer (oosporer) som bidrar til at patogenet kan overleve lenge i jord. Hvert trinn i livssyklusen, for eksempel sporespiring, infeksjon, latenstid og sporulering påvirkes av klimatiske forhold. En generell tommelfingerregel for kålbladskimmel er at sjukdommen er mest problematisk i felt ved temperaturer mellom 10 og 15 C og høy luftfuktighet. Sporulering skjer hovedsakelig om natta og sporene slippes om morgenen når tørkende konidioforer vrir seg kraftig og slynger konidier ut i lufta. De første symptomene på kålbladskimmel kan være synlige allerede 3 til 4 døgn etter infeksjon av konidiene. Konidier av H. parasitica spres med vind og vannsprut lokalt i åkeren og mellom felt som ligger i samme dyrkingsområde. Det er også mulig at konidiene kan fraktes over lengre avstander med luftstrømmer i atmosfæren, men det er uklart hvor langt konidier av H. parasitica kan transporteres og fremdeles være spiredyktige. Dersom oosporer dannes kan disse overleve i planterester og i jord og opptre som primær smittekilde. Kålbladskimmel kan overvintre i vinterettårige, toårige eller flerårige korsblomstra vertplanter. Det er imidlertid noe uklart hvor stor betydning slike vertplanter har som smittekilde for grønnsakvekster. Forebyggende bekjempelse av kålbladskimmel innebærer fjerning av planterester, vekstskifte med ikke korsblomstra vekster og ugresskontroll for å begrense smittekilder lokalt. Systemer som varsler om klimaforhold som fremmer sporulering og infeksjon kan være et godt hjelpemiddel til å vurdere faren for utvikling av bladskimmel og finne riktig sprøytetidspunkt. Abstract Downy mildew, caused by Hyaloperonospora parasitica (Pers.) Constant., is widespread in all regions of the world where brassica crops are grown. The first symptoms appear primarily on leaves and inflorescences, but all aerial parts may be infected. Plants on the cotyledon stage will easier be destroyed than older plants. The effect of the pathogen on later growth stages is normally less serious but might reduce both the quality and quantity of the crop. Downy mildew is common on brassica species among crop plants, weeds and ornamentals, but the situation regarding host specialisation is not well documented. Downy mildew infections are polycyclic and many generations of conidia are produces during one growing season. In addition oospores are formed which might support the survival of the pathogen in soil. Every step in the disease cycle, e.g. spore germination, infection, latency period and sporulation are affected by climatic conditions. The disease is most problematic at temperatures between 10 and 15 C and at high relative humidity. Sporulation is mainly occurring during the night and conidia are released during the morning hours. The first downy mildew symptoms might be visible 3-4 days after infection. Conidia of H. parasitica are locally spread within fields and to neighbouring fields by wind and water splash. Long distance transport of conidia in the atmosphere might be possible, but the survival of spores under such conditions and practical importance is not documented. Oospores might survive in crop debris and soil and cause primary infections. Downy mildew might also survive in biannual and perennial brassica species, but the importance of such hosts as primary inoculum for vegetable crops is unclear. Removal of crop debris, rotation with nonbrassica crops and weed control may locally restrict sources of inoculum. Forecasting systems for climatic conditions that favour sporulation and infection could be helpful for optimal timing of fungicide treatments.

8 6 Nordskog & Hermansen / Bioforsk FOKUS 3 (3) Innledning Kålbladskimmel, forårsaket av Hyaloperonospora parasitica (Pers.) Constant., er utbredt i alle deler av verden hvor det dyrkes kålplanter. Selv om angrep av H. parasitica på frøbladstadiet kan medføre at unge planter dør, vil infeksjoner på et senere vekststadium i de fleste tilfeller medføre svekkede planter og redusert kvalitet og avling (Channon 1981). I Norge ble kålbladskimmel tidlig ansett som en viktig skadegjører i kålvekster. Ramsfjell (1960) beskrev bladskimmel på hodekål og blomkål som svært vanlig forekommende og ofte av stor økonomisk betydning, mens det var mer sjeldne angrep i grønnkål og brokkoli. Sjukdommen gjorde størst skade på små planter under oppal i benk, men var også vanlig og jevnt fordelt på disse vertplantene i felt, selv om den ikke var spesielt viktig der. Det er ikke rapportert funn av kålbladskimmel nord for Nord-Trøndelag. Dette skyldes trolig mangel på observasjoner, heller enn at patogenet ikke er utbredt i Nord-Norge. Endrede dyrkingsrutiner har redusert problemet under oppal, men sjukdommen har i de senere år kommet i søkelyset som et problematisk patogen på friland, spesielt som følge av økt produksjon av ruccola. Kålbladskimmel har også vært et økende problem i brokkoli og blomkål. Figur 1. Sporulering av kålbladskimmel på frøblad av kål. Foto: L. Semb På eldre planter kan kålbladskimmel forårsake gule flekker av varierende størrelse som ser kantete ut siden de avgrenses av store nerver. Ved kraftige angrep kan hele bladene se skadet ut på grunn av et stort antall infeksjonssteder. En sikker diagnose er observasjon av vekst av konidioforer og konidier på undersiden (Figur 2), og noen ganger også på oversiden av bladene. Symptomer kan også vise seg som mørke prikker og små flekker uten at sporebærere med sporer dannes (Figur 3). Symptomer De første symptomene på bladskimmel i kålvekster viser seg vanligvis først på blader og blomsterstander, men alle overjordiske deler av planten kan bli infisert. Alderen på vertplanten er en viktig faktor som virker inn på omfang og utbredelse av sjukdommen. Unge frøplanter vil lettere dø som resultat av en infeksjon enn eldre planter. Effekten av patogenet på senere vekststadier er generelt ikke så alvorlig, men kan medføre svekket kvalitet eller redusert avling. På frøbladstadiet kan infeksjon resultere i utvikling av misfargede områder som ofte har nekrotiske flekker. Sporulering av H. parasitica finnes hovedsakelig på undersiden av frøbladene og på hypokotylen, men ved gunstige forhold kan begge sider av frøbladene dekkes av et gråhvitt belegg av konidioforer og konidier, som kan ødelegge frøplanten (Figur 1). Ifølge McMeekin (1969) kan tidlige angrep i frøplanter også medføre redusert lengdevekst. Figur 2. Symptomer på kålbladskimmel i brokkoli med et gråhvitt belegg av sporebærere og sporer på undersiden av bladet. Foto: B. Nordskog

9 Nordskog & Hermansen / Bioforsk FOKUS 3 (3) 7 Figur 3. Nekroser forårsaket av kålbladskimmel i ruccola. Foto: Anne Lene Malmer, Lier og omegn Forsøksring Figur 5. Systemisk angrep av kålbladskimmel i brokkoli. Foto: B. Nordskog Kålbladskimmel kan infisere blomkål, brokkoli, hodekål og rosenkål både i felt og på lager. Systemisk infeksjon resulterer i grå eller svarte flekker og streker i indre vev, spesielt i blomsterstilken hos blomkål (Figur 4) og brokkoli (Figur 5), og i hoder hos rosenkål og hodekål (Figur 6). Soppen kan i tillegg spres fra blad til blad innover i kålhodet. Ved systemiske angrep kan symptomene være vanskelige å oppdage siden sporulering ikke alltid er synlig på overflaten. I tillegg til skade forårsaket av bladskimmel er infisert plantevev mottakelig for angrep av bløtråtebakterier slik som Erwinia spp., og sopp slik som Alternaria spp. og Rhizopus spp. (Nashaat 2007) Figur 6. Systemisk angrep av kålbladskimmel i hodekål. Foto: L. Semb Infeksjon i skulper forekommer i frøavlinger og i noen arter kan det oppstå infeksjon og vridninger i blomsterstilken (Koike et al. 2007). Skulper hos raps kan utvikle små, nekrotiske flekker ganske sent i sesongen, og konidier av H. parasitica kan bli synlige etter inkubering ved kjølige og fuktige forhold. Figur 4. Systemisk angrep av kålbladskimmel i blomkål. Foto: L. Semb Kålbladskimmel kan også medføre innvendige symptomer i reddik og nepe. I reddik kan patogenet angripe rota og forårsake svart misfarging og flekker i skallet (Figur 7), og grå eller svart misfarging og streker inni rota (Figur 8). Disse symptomene vil gjøre reddiken usalgbar. Overflaten av rota kan bli arret og utsatt for sprekking. Hvit sporulering kan også forekomme på skallet i øvre del av knollen. (Semb 1969, Koike et al. 2007). På lager kan nepe utvikle mørke misfargede soner som spres fra krona og inn i margen av rota. Infisert vev varierer i farge fra lys brun

10 8 Nordskog & Hermansen / Bioforsk FOKUS 3 (3) til svart, og selv om vevet i utgangspunktet er fast vil det gjøre rota mottakelig for andre råteorganismer (Nashaat 2007). Figur 7. Nekroser forårsaket av kålbladskimmel i reddik. Foto: L. Semb Taksonomi Taksonomien for bladskimmel på korsblomstra vekster har vært revidert flere ganger siden Persoon (1796; referert i Channon, 1981) første gang beskrev bladskimmel på gjetertaske som Botrytis parasitica Pers. Senere ble soppen overført til slekta Peronospora (Fries 1849, referert i Channon 1981), og alle bladskimmelisolater fra korsblomstra vertplanter ble tilskrevet P. parasitica. Gaümann (1918; referert i Yerkes og Shaw 1959) foreslo en inndeling av P. parasitica i flere ulike arter ved å bruke spesialisering på ulike vertplanter som hovedkriterium for den taksonomiske inndelingen. Senere studier har imidlertid kastet tvil over validiteten av å dele et patogen i ulike arter på grunnlag av fysiologisk spesialisering eller morfologi alene. Yerkes og Shaw (1959) klarte ikke å finne morfologiske forskjeller mellom ulike Peronospora isolater fra korsblomstfamilien og konkluderte derfor med at en enkelt art, P. parasitica, anerkjennes innen korsblomstfamilien. Ingen har senere tilbakevist konklusjonen til Yerkes og Shaw (1959). Den siste revisjonen av taksonomien til P. parasitica har plassert isolater av P. parasitica i en ny undergruppe på grunnlag av deres hyaline (blanke) konidiesporer, bakoverbøyde ender på grener i konidioforen og ITS1, ITS2 og 5.8S rdna sekvens sammenligninger; passende til den nydannede slekta Hyaloperonospora Constant. (Constantinescu og Fatehi 2002). Figur 8. Innvendige nekroser forårsaket av kålbladskimmel i reddik. Foto: L. Semb Skadeorganismen Kålbladskimmel forårsakes av eggsporesoppen Hyaloperonospora parasitica (Pers.) Constant. (tidligere Peronospora parasitica (Pers. ex Fr.) Fr.). Som andre bladskimmelsopper er H. parasitica en obligat parasitt og kan bare vokse og formere seg i levende plantemateriale. H. parasitica hører til rike Chromista (Pseudosopp), men vil for enkelthetsskyld kalles sopp i denne litteraturoversikten. Morfologi Generell morfologi og livssyklus for H. parasitica er hovedsakelig lik andre bladskimmelsopper ved at H. parasitica er et obligat patogen som danner mycelium og haustorier inne i vertplanten. Mycelet er hyalint (blankt), useptert og forgrener seg i intercellulære rom i vertplanten (Chou 1970). Flikede haustorier av ulik størrelse og form dannes inni cellene (Chou 1970). Ugreinede hyfer, fra samlinger av mycel under vertens epidermis differensieres til å danne konidioforer ( μm lange). Konidioforene vokser frem gjennom spalteåpninger enkeltvis eller i grupper. I enden forgrenes konidioforene seks til åtte ganger, og til slutt blir disse forgreiningene todelt for å danne par av fint spissede og bøyde sterigmata, som hver bærer et enkelt konidium (Figur 9). Konidiene er først hyaline og kulerunde, men blir senere bredt ellipseformet, 15 x 20 μm (Davison 1968), eller x μm (Channon

11 Nordskog & Hermansen / Bioforsk FOKUS 3 (3) ). Davison (1968) observerte at sporer dannet på samme konidiofor var av samme størrelse, men at størrelsen kan variere mellom sporer dannet på ulike konidiforer. Sporestørrelse kan også variere med isolat og hvilken vertplante isolatet sporulerer på (McMeekin 1969, Dickinson and Greenhalgh 1977). Figur 9. Konidiofor med konidier av kålbladskimmel (Hyaloperonospora parasitica) ( Konidiene spirer ved å danne en til to spireslanger og appressorier på overflaten av en vertplante (Chou 1970, Achar 1998). Infeksjon i planten skjer ved at en hyfe trenger inn mellom to celler i epidermis (Chou 1970, Achar 1998) eller gjennom spalteåpninger (Achar 1998). De første haustoriene dannes vanligvis i tilstøtende epidermis-celler, men kan også dannes i mesofyll-celler (Chou 1970). I det kjønna stadiet danner soppen oogonier og antheridier enten fra samme eller ulike hyfer (Wager 1889, referert i Channon 1981). McMeekin (1960) viste imidlertid at oogonier og antheridier oppstod på separate hyfer, noe som ble sett i sammenheng med at isolatene som ble brukt i disse forsøkene var heterothalliske. Etter at et antheridium har befruktet et oogonium dannes en oospore med en cellekjerne (Figur 10). Modne oosporer er tykkveggede, gulbrune og kulerunde (26-45 μm) (Channon 1981). Det finnes både homothalliske (selvfertile) og heterothalliske isolater av H. parasitica (Sheriff og Lucas 1989b), hvor heterothalliske isolater kan deles inn i to krysningstyper, P1 og P2. Vertplanter Kålbladskimmel er vanlig å finne på en lang rekke kultur-, ugress- og prydplanter innen korsblomstfamilien (Brassicaceae), men det er noe uklart hvor stor vertsspesialiering patogenet har innen de ulike slekter og arter. Innen jord- og hagebruksvekster er kålbladskimmel vanlig å finne på ulike kålvekster tilhørende Brassica oleracea (hodekål, blomkål, brokkoli, rosenkål, osv), B. campestris (kinakål, nepe), B. napus (kålrot, raps), Eruca sativa (ruccola), Raphanus sativus (reddik), samt flere varianter av sennep og andre korsblomstra grønnsaksvekster. Vanlige ugressplanter som er mottakelige for kålbladskimmel er bl.a. gjetertaske, pengeurt og skrinneblom. I tillegg er prydplanter som levkøy (Matthiola incana), gyllenlakk (Cheiranthus cheiri), Aubretia (Aubretia sp.) og mange andre korsblomstra planter mottakelige for kålbladskimmmel (Ramsfjell 1960, Channon 1981, Koike et al. 2007, Nashaat 2007). I noen planter kan H. parasitica forekomme sammen med hvitrust (Albugo canidida (Pers ex. Hook) O. Kuntze), og effekten av de enkelte patogener er ikke lette å skille (Jørstad 1964, Bains og Jhooty 1978). I Norge er H. parasitica tidligere påvist på blomkål, brokkoli, grønnkål, hodekål, kålrot (Ramsfjell 1960, Jørstad 1964), formargkål, kinakål, knutekål, nepe, raps, ryps, rødkål, reddik (Semb 1969), ruccola (upublisert), og en rekke ugress- og prydplanter. Tabell 1 viser norske vertplanter for kålbladskimmel, registrert av Ramsfjell (1960) og Jørstad (1964). Figur 10. Oogonier og antheridier av kålbladskimmel (Hyaloperonospora parasitica) i gjetertaske (Capsella bursa-pastoris) (400 ) (

12 10 Nordskog & Hermansen / Bioforsk FOKUS 3 (3) Tabell 1. Norske vertplanter for kålbladskimmel (Hyaloperonospora parasitica) og patogenets oosporer påvist i Norge (Ramsfjell 1960, Jørstad 1964) Tabell 1. Norske vertplanter for kålbladskimmel (Hyaloperonospora parasitica) og patogenets oosporer påvist i Norge (Ramsfjell 1960, Jørstad 1964) Vertplante 1) Norsk navn Oosporer Grønnsakplanter Brassica napus ssp. rapifera Kålrot + (juli,aug) B. oleracea var. capitata var. botrytis var. sabellica (acephala) var. italica Hodekål Blomkål Grønnkål Brokkoli + (juli) Ugress og prydplanter Allaria petiolata (A. officinalis) Løkurt Arabidopsis arenosa Sandskrinneblom Arabidopsis petraea Aurskrinneblom Arabidopsis thaliana Vårskrinneblom + Arabis hirsuta Bergskrinneblom Barbarea stricta Stakekarse Barbarea vulgaris Vinterkarse Berteroa incana Kvitdodre Brassica rapa ssp. campestris (B. campestris) Åkerkål Bunias orientalis Russekål Capsella bursa-pastoris Gjetertaske + (april) Cardamine amara Bekkekarse Cardamine bulbifera (Dentaria bulbifera) Tannrot + (mai,juni) Cardamine flexuosa Skogkarse Cardamine impatiens Lundkarse + Cardamine pratensis Engkarse Descurania sophia Hundesennep Draba glabella (D. daurica) Skredrublom Draba incana Lodnerublom Draba verna Vårrublom Erysimum cheiranthoides Åkergull Erysimum strictum (E. hieracifolium) Berggull Hesperis matronalis Dagfiol Lobularia maritima Silkedodre Matthiola incana var annua Sommerlevkøy + (drivhus i mai) Noccaea caerulescens (Thlaspi alpestre) Vårpengeurt Raphanus raphanistrum ssp. raphanistrum Åkerreddik Rorippa islandica Islandskarse Sisymbrium altissimum Kjempesennep + Sisymbrium officinale Vegsennep Thlaspi arvense Pengeurt + Turritis glabra (Arabis glabra) Tårnurt 1) Botaniske og norske navn gitt i henhold til Lid og Lid (2005). Navn på kulturplanter er gitt i henhold til SFFL (1993) og Hageselskapet (2005) (synonyme navn fra opprinnelig litteratur i parentes). Svært mange smitteforsøk har gjennom tidene vært gjennomført for å kartlegge i hvor stor grad H. parasitica kan smitte mellom ulike vertplanter. Felton og Walker (1946) viste at fire isolater fra kål var virulente på andre underarter innen B. oleracea, mens andre korsblomstra planter viste enten hypersensitiv respons eller ingen synlige tegn på angrep. Mange senere studier har imidlertid vist at selv om isolater vanligvis er mest virulente på originalverten, kan de også infisere andre korsblomstra slekter og arter (McMeekin 1969, Semb 1969, Dickinson og Greenhalgh 1977, Kluczewski og Lukas 1983, Sheriff og Lucas 1990, Silué et al. 1996). 1

13 Nordskog & Hermansen / Bioforsk FOKUS 3 (3) 11 Alle disse studiene ble gjennomført ved smitting på frøplanter, og det er uklart om voksne planter vil være mottakelige i samme grad. Sheriff og Lucas (1990) viste også at isolater fra samme art, men av ulik geografisk opprinnelse, kunne være patogene på ulike vertplanter. Dette understreker hvor stor genetisk variasjon det kan være innen ulike isolater med opphav i samme art. I tillegg kompliseres de smittemessige forhold av at det finnes resistensforskjeller innen de ulike arter og sorter av vertplanter. Dette omtales nærmere under raser og resistens (side 16). En oppsummering av en rekke forsøksserier med isolater fra ulike vertplanter og deres patogenitet på ulike arter innen korsblomstfamilien er gitt i Tabell 2. I tilfeller der et isolat av H. parasitica kan infisere ulike vertplanter kan dette ha stor betydning for hvordan patogenet overlever og sprer seg innen et område. Spesielt i områder hvor raps (B. napus) og kål (B. oleracea) er store og viktige korsblomstra kulturer er sammenligninger av isolater fra disse kulturene svært relevant. Sheriff og Lucas (1990) viste at isolater av H. parasitica fra raps kan infisere og sporulere på mange sorter innen ulike kålvekster (B. oleracea). Dette tyder på at kryss-infeksjoner er mulig, i det minste på frøplantestadiet. De konkluderte imidlertid med at dersom utbrudd av bladskimmel i kålvekster noen ganger er forårsaket av isolater som spres fra raps, bør det også finnes isolater fra kål som er virulente på raps. Dette ble ikke observert av Sheriff og Lucas (1990). For å kartlegge om epidemier av bladskimmel på Brassica-vekster er forårsaket av ulike populasjoner av patogenet, vil det kreves en detaljert molekylær analyse. Sporespredning og infeksjon Bladskimmelinfeksjoner er polysykliske og hvert trinn i livssyklusen, for eksempel sporespiring, infeksjon, latenstid og sporulering påvirkes av klimatiske forhold. En generell tommelfingerregel for kålbladskimmel er at sjukdommen er mest problematisk i felt ved temperaturer mellom 10 og 15 C og høy luftfuktighet (Slusarenko og Schlaich 2003). Sporulering skjer hovedsakelig om natta og sporene slippes om morgenen når tørkende konidioforer vrir seg kraftig og slynger konidier ut i lufta. Livssyklusen til H. parasitica på vårskrinneblom er vist i Figur 11. Figur 11. Livssyklus til Hyaloperonospora parasitica på Arabidopsis thaliana (vårskrinneblom). (a) Infeksjoner starter i utgangspunktet fra oosporer som spirer i jorda. (b) Planter infiseres av et useptert, intercellulært mycel. Hyfene sender pæreformede haustorier inn i vertscellene. Etter en periode med vekst (latensperiode) dannes det konidioforer som bærer ukjønna, runde, hyaline konidier (c) som vokser ut av spalteåpningene. (d) Ved spiring starter konidiene en ny runde med infeksjon. (e-g) Oosporer dannes samtidig med ukjønna sporer. (e) Oogonier, (hunnlig kjønna organ) som befruktes via en befruktningsslange som vokser gjennom den ytre veggen fra det hannlige antheridiet. (f) Det befrukta oogoniet utvikler seg til en moden oospore. (g) Oosporer i infiserte blader (Slusarenko og Schlaich 2003).

14 12 Nordskog & Hermansen / Bioforsk FOKUS 3 (3) Tabell 2. En oversikt over undersøkte samspill mellom isolat av Hyaloperonospora parasitica fra ulike verter og alternative vertplanter i ulike land. Tabell 2. En oversikt over undersøkte samspill mellom isolat av Hyaloperonospora parasitica fra ulike verter og alternative vertplanter i ulike land. Alternativ vertplante Isolatets opprinnelige vertplante og opphavsland b) Botanisk navn a) Norsk navn a) Hodekål, USA 1 Hodekål, USA 4 Hodekål, Norge 5 Blomkål, Frankrike 2 Blomkål, UK 3 Blomkål, UK 6 Kål, UK, USA 7 Reddik, UK 3 Reddik, USA 1 Reddik, Norge 5 Raps, UK 2 Raps, UK 6 Raps, UK, USA 7 Ryps, Norge 5 B. campestris, UK, USA 7 Sareptasennep, USA 7 Sennep, India 2 Gjetertaske, Canada 8 Aethionema grandifloria - - Alyssum maritimum (Sweet alison) - - Arabis alpina Fjellskrinneblom Arabis caerulea - - Aubrieta deltoidea (Aubrieta) - - Aurinia saxatilis (Alyssum saxatile) Brassica carinata Steindodre - - (Abyssinian mustard) B. juncea Sarepta-sennep (+) (+) (+) B. napus ssp. oleifera Raps - - (+) B. napus ssp. rapifera (B. napus var napobrassica) (B. campestris var napobrassica) Kålrot B. nigra Svartsennep (+) (+) - B. oleracea Kål (+) ssp. oleracea Vill kål + + var. botrytis Blomkål var. capitata Hodekål var. gemmifera Rosenkål var. gongylodes Knutekål var. italica Brokkoli var. sabellica (var. viridis) (var. acephala) Grønnkål B. rapa ssp. campestris Åkerkål + (+) B. rapa ssp. oleifera (B. campestris ssp. oleifera) B. rapa ssp. pekinensis (B. pekinensis) B. rapa ssp. rapa (B. rapa var. rapifera) (B. campestris var. rapifera) B. rapa var. perviridis (B. perviridis) - + (+) Ryps Kinakål Nepe (Turnips) (Mustard spinach) (+) (+) Cakile maritima Strandreddik - - Camelina sativa Oljedodre - - Capsella bursa-pastoris Gjetertaske Crambe maritima Strandkål - - Draba pyrenaica - - Eruca vesicaria ssp. sativa (Eruca sativa) Salatsennep (Ruccola) - 3

15 4 Nordskog & Hermansen / Bioforsk FOKUS 3 (3) 13 Botanisk navn a) Norsk navn a) Hodekål, USA 1 Hodekål, USA 4 Hodekål, Norge 5 Blomkål, Frankrike 2 Blomkål, UK 3 Blomkål, UK 6 Kål, UK, USA 7 Reddik, UK 3 Reddik, USA 1 Reddik, Norge 5 Raps, UK 2 Raps, UK 6 Raps, UK, USA 7 Ryps,Norge 5 B. campestris, UK, USA 7 Sareptasennep, USA 7 Sennep, India 2 Gjetertaske, Canada 8 Erysimum cheiri (Cheiranthus cheiri) Gyllenlakk Hesperis matronalis Dagfiol - - Iberis amara Prydsløyfe + + I. sempervirens Snøsløyfe + + I. umbellata Skjermsløyfe + + Isatis tinctoria Vaid + + Lepidium campestre Markkarse - - L. sativum Matkarse Lunaria annua Judaspenger - - Malcolmia maritima Strandlevkøy - - Matthiola bicornis Hornlevkøy - - M. incana Sommerlevkøy Raphanobrassica Raphanus raphanistrum ssp. maritimus (R. maritimus) R. raphanistrum ssp. Raphanistrum Foredlingsmateriale - - (+) Havreddik - + Åkerreddik R. sativus Hagereddik Rorippa nasturtiumaquaticum Sinapis alba (Brassica alba) S. arvensis (Brassica arvense) (Brassica kaber) Grønn engelskkarse - - Kvitsennep Åkersennep (+) - - Thlaspi arvense Pengeurt - + T. rotundifolium Rundbladet pengeurt (DK) konidioforer og konidier dannet på frøblad, (+) svært få sporer er dannet, - ingen konidioforer dannet a) Så langt mulig er botaniske og norske navn gitt i henhold til Lid og Lid (2005). Navn på kulturplanter er gitt i henhold til SFFL (1993) og Hageselskapet (2005) (synonyme navn fra opprinnelig litteratur i parentes). b) 1 McMeekin 1969; 2 Silué et al. 1996; 3 Dickinson and Greenhaulgh 1977; 4 Felton and Walker 1946; 5 Semb 1969; 6 Kluczewski and Lucas 1983; 7 Sherriff and Lucas 1990; 8 Tewari 1993

16 14 Nordskog & Hermansen / Bioforsk FOKUS 3 (3) Ukjønna sporulering Sporulering av H. parasitica avhenger av temperatur, fuktighet og lys. Siden konidioforer hos de fleste arter av bladskimmel kun dannes om natta har det vært antatt at tidlige stadier av utviklingen av konidioforer hemmes av lys (Cruickshank 1963). Det er imidlertid vist for salatbladskimmel (Bremia lactucae Regel) at sporulering om natta trolig styres av døgnrytme, heller enn en direkte effekt av lys (Nordskog et al. 2007). Optimal temperatur for sporulering av H. parasitica er 8 til 16 C, men sporulering kan forekomme fra 4 til 24 C (Felton og Walker 1946). Hartmann et al. (1983) fant signifikant flere sporer ved 13 enn ved 18 C, noe som støtter observasjonene til Felton og Walker (1946). Høy luftfuktighet er nødvendig for sporulering. Kofoet og Fink (2007) har laget en modell hvor det anslås at sporulering forekommer ved vanndamptrykk mellom 2,0 og 0,03 hpa, dette tilsvarer mellom 90 og % relativ luftfuktighet (RF) ved 18 C. Dette estimatet samsvarer med data fra Hartmann et al. (1983) som viste at sporuleringsintensisteten var størst ved atmosfærisk vannpotensiale (Ψ) mellom -30 og -60 (tilsvarende 95 til 97 % RF ved 13 og 18 C), og Paul et al. (1998) som fant mest sporulering ved 98 % RF. Hartmann et al. (1983) rapporterte også at en periode med lav luftfuktighet ikke hemmet sporulering når gunstige forhold for sporulering oppstod senere. Lengre varighet av gunstige fuktighetsforhold kan imidlertid øke sporuleringsintensiteten (Felton og Walker 1946). Hartmann et al. (1983) observerte også at H. parasitica sporulerte selv om det var fritt vann på bladene. Dette står i kontrast til tidligere observasjoner av andre bladskimler hvor det er rapportert at fritt vann hemmer sporulering i Peronospora trifoliorum (Fried og Stuteville, 1977) og P. destructor (Hildebrand og Sutton, 1982). Sporuleringen forekom imidlertid bare like ved vanndråper eller over vannfilm på lange sporangioforer og aldri i vann (Hartmann et al. 1983). Dette tyder på at det er effekten av høy luftfuktighet nær fritt vann, heller enn tilstedeværelsen av fritt vann som har påvirket sporuleringen av H. parasitica. 1. Konidiophore primordia Intercellulært mycel klumpes sammen under vertplantens spalteåpninger. Dette stadiet kan forekomme flere timer før det er forhold som fremmer sporulering. 2. Ugrenede konidioforer Dette er det tidligste stadiet hvor sporuleringen er synlig på vertens overflate, og kan sees ca 4 timer etter inkubering i en mørk og fuktig atmosfære. 3. Forgrening Når konidioforen har nådd ca to tredeler av endelig lengde dannes det grener, en om gangen, like bak konidioforens topp. Sekundære og tertiære grener dannes også, og disse er noe smalere enn de første. De siste grenene er svært tynne og vanligvis bøyde. Antall grener som dannes har sammenheng med lengden på konidioforen. 4. Utvikling av sporer Unge sporer dannes ca 2 timer etter at forgreningen har startet. Sporene er først runde, og blir senere ellipseformet med den lange aksen i samme plan som grenen de ble dannet på. 5. Dannelse av skillevegg Sporene avgrenses med en skillevegg rundt 2 timer etter at sporedanningen har begynt. Disse skilleveggene kan være vanskelige å se siden sporene lett faller av så snart denne veggen er dannet. Konidioforene vil ha varierende strekningsvekst, men i den raskeste vekstperioden kan de vokse μm per time. Ikke alle konidioforene begynner å vokse samtidig, men de siste konidioforene begynner vanligvis å danne grener etter en kortere strekningsperiode. Konidioforer som dannes sent vil modne raskere og blir vanligvis kortere med færre grener og færre sporer enn tidlig dannede konidoforer (Davison 1968). Ved 8 C vil hele prosessen fra konidioforer er synlige til sporedanning ta ca 4-6 timer (Davison 1968). Davison (1968) studerte sporulering av H. parasitica på frøblader av gyllenlakk (Cheiranthus cheiri) og delte utviklingen av konidioforer og sporer inn i fem faser. Forsøkene ble gjennomført ved å inkubere smittede frøplanter i mørke (start kl 17.00) ved 8 C og 100 % relativ luftfuktighet.

17 Nordskog & Hermansen / Bioforsk FOKUS 3 (3) 15 Sporeslipp og overlevelse For mange arter av bladskimmel ses sporeslipp i forbindelse med soloppgang, redusert luftfuktighet og økt temperatur (Leach et al. 1982, Su et al. 2000, Wu et al. 2002). Når sporene hos kålbladskimmel er modne vil skilleveggen mellom sporene og konidioforene medvirke til at sporene lett slippes ved bevegelse av planten eller i lufta (Davison 1968). Generelt sett er sporeslipp hos de fleste arter av bladskimmel trolig forårsaket av hygroskopisk vridning av konidioforene i respons til endringer i fuktighet (Fried og Stuteville 1977). Slipp av sporer vil også henge sammen med når på døgnet sporene modnes, og Paul et al. (1998) rapporterte at det var størst antall sporer av H. parasitica i lufta mellom kl og 12.00, mens det var færrest mellom og Dette stemmer godt overens med tilsvarende observasjoner av sporeslipp for salatbladskimmel (B. lactucae) hvor en klar periodisitet er påvist for sporekonsentrasjon i lufta (Fletcher 1976, Scherm og van Bruggen 1995, Carisse og Philion 2002, Nordskog 2006). Overlevelse av sporer i luft påvirkes blant annet av pigmentering i sporene, strålingsintensitet, fuktighetsforhold og temperatur i lufta. Til vår kjennskap er det ikke publisert noen undersøkelser i forhold til disse faktorene for H. parasitica. Sporespiring Sporene til H. parasitica spirer i fritt vann (Hartmann et al. 1983) ved temperaturer fra 5 til 30 C. Ulike studier har imidlertid resultert i ulike optimumstemperaturer for spiring; 8-12 C (Felton og Walker 1946), 13 C (Hartmann et al. 1983) og 20 C (Achar 1998). Sporespiring kan begynne etter 1 time ved optimale forhold (Weis 1994, referert i Kofoet og Fink 2007). Felton og Walker (1946) rapporterte at 60 % av sporene hadde spirt etter 3 timer ved 8 til 12 C, mens det var liten forskjell i prosent spirte sporer ved temperaturer mellom 6 og 16 C etter 8 timer. Spireslanger ble raskest dannet ved 12 og 16 C (Felton og Walker 1946). Achar (1998) fant imidlertid at både spireprosent og lengde på spireslangen økte ved å forlenge inkubasjonsperioden fra 6 til 12 timer ved 100 % RF og 20 C. Sporene er ikke avhengig av en vertplante for å spire, men kan spire både i glassbeholder og på frøblad (Hartmann et al. 1983). Hartmann et al. (1983) konkluderte med at spireprosenten for konidier av H. parasitica var påvirket av fuktighetsforhold, men ikke temperatur, ved sporulering. Best spiring ble oppnådd for konidier dannet ved høy RF, gjerne nær fritt vann. Infeksjon Frøplanter av kål kan infiseres ved temperaturer fra C, med optimum ved C (Achar 1998) eller 16 C (Felton og Walker 1946). Felton og Walker (1946) definerte ulike optimumstemperaturer for ulike deler av infeksjonsprosessen. Optimal temperatur for danning av appressorier og inntrenging i verten var 16 C, mens haustorier ble dannet 5 timer etter inokulering ved 16 og 20 C og en time senere ved 24 C. I en studie av Chou (1970) skjedde infeksjon innen 6 timer ved C. Achar (1998) oppnådde ikke infeksjon ved noen temperaturer etter 6 timer, men etter 12 timer inkubasjon var det infeksjon i % av frøplantene ved temperaturer fra 10 til 25 C. Størst infeksjonsrate ble imidlertid oppnådd ved inkubering i 48 timer ved 100 % RF og temperaturer mellom 15 og 25 C. Da var 90 til 100 % av frøplantene infisert. Latenstid De første symptomene på angrep av H. parasitica kan være synlige allerede 3 til 4 døgn etter infeksjon. Felton og Walker (1946) rapporterte at sporulering ble observert allerede fire døgn etter smitting ved 23 C og høy luftfuktighet, og etter 4,5 døgn ved 16 C. Ved smitting av reddik i vekstkammer var de første symptomene synlige etter 3 døgn uavhengig av temperatur (Kofoet og Fink 2007). Temperaturen påvirket imidlertid perioden før alle planter var infisert. Ved 8,3 C var alle plantene infisert etter 6 dager mens den korteste perioden til flest nylig infiserte planter hadde produsert sporer var ved dagtemperaturer på 20 C og nattetemperatur C (reddik i veksthus) (Kofoet og Fink 2007). Dette stemmer godt overens med Lakra (2001) som rapporterte raskest sjukdomsutvikling mellom 20 og 24 C i reddik i India. Tiden fra infeksjon til de første symptomene er synlige eller det dannes nytt inokulum kan også avhenge av genotype og planteorgan (Kofoet og Fink 2007).

18 16 Nordskog & Hermansen / Bioforsk FOKUS 3 (3) Produksjon av oosporer Oosporer dannes forholdsvis raskt i frøblad; dager etter smitting av B. napus, B. juncea, B. rapa og B. oleracea (Vishunavat et al. 1998) og 7 dager i B. oleracea (Sheriff og Lucas, 1989b). Alle stadier av meiose og oosporedannelse skjedde innen 5-6 dager i frøblader av kål, nepe og raps ved inkubering ved 19 C og 16 t daglengde (Sheriff og Lucas 1989a). Metoder for smitting og avfarging av blad er beskrevet av Vishunavat et al. (1998), Sheriff og Lucas, (1989b), McMeekin, (1960). Oosporer dannes ved at hanlige antheridier og hunlige oogonier smelter sammen (se Morfologi side 8). I homothalliske isolater kan dette forekomme innen et isolat, mens det i heterothalliske isolater må være to isolater av ulik krysningsype for at oosporer skal kunne dannes. Allerede i 1937 fant DeBruyn (1937, referert i Kluczewski and Lucas 1983) både heterothalliske og homothalliske isolater av H. parasitica i kål i Nederland, mens det i studier i USA (McMeekin 1960) og Storbritannia (Kluczewski og Lucas 1983) bare ble funnet heterothalliske isolater. Noen år senere fant Sheriff og Lucas (1989b) hovedsakelig homothalliske isolater i raps, og heterothalliske isolater i B. oleracea og B. campestris i Storbritannia. Raser og resistens Resistens mot angrep av kålbladskimmel kan enten være generell eller rasespesifikk. Rasespesifikk resistens er vanligst ved sortsforedling for resistens. Resistensen virker ved at et eller noen få dominante gener i planten gjenkjenner tilsvarende virulensgener i patogenet og dermed sender ut signaler som gjør at planten er motstandsdyktig mot angrep av sjukdomsorganismen. Siden en slik resistens er basert på noen få gener vil resistensen lett kunne brytes dersom patogenet utvikler andre virulensgener enn de som gjenkjennes av planten. En generell eller ikke-spesifikk resistens vil være mer varig, men er vanskelig å foredle frem siden den er basert på en rekke gener som virker sammen. Generell resistens vil i de fleste tilfeller ikke gi full resistens, men et høyt toleransenivå i planta for angrep av patogenet. Isolater av H. parasitica fra ulike plantearter er vanligvis mest virulente på originalverten, men det er vist at de kan angripe andre arter, om enn i mindre grad (Sheriff og Lucas 1990) (Tabell 2). Resistens mot H. parasitica isolater fra samme eller beslektede arter av Brassica er rapportert i B. juncea (Nashaat og Awasthi, 1995), B. rapa (Moss et al. 1991b), B. napus (Nashaat og Rawlinson 1994) og B. oleracea (Moss et al. 1991a). Rasespesifikk resistens forekommer, men det finnes generelt få rapporter om sorts-spesifisitet i H. parasitica. Natti et al. (1967) beskrev rasespesifikk resistens i brokkoli og kål, hvor resistensen var fremmet av et enkelt dominant gen. I smitteforsøk med en rekke sorter og ulike typer av dyrket kål fant Dickinson og Greenhalgh (1977) lite variasjon i mottakelighet mellom de ulike vertplantene med et isolat fra blomkål, mens Sheriff og Lucas (1990) påviste at det var ulik sjukdomsreaksjon i enkelte sorter, selv om de fleste sortene som ble testet var mottakelige for de fleste isolatene. Jensen et al. (1999) testet resistens i ulike sorter av blomkål mot isolater av ulikt geografisk opphav og konkluderte med at resistensen var isolat-spesifikk. I tilsvarende smitteforsøk med raps kunne Moss og Lucas (1991) ikke påvise ulik resistens i ulike sorter ved testing av totalt 23 sorter og fire isolat av H. parasitica. Senere har imidlertid Lucas et al. (1988) påvist rasespesifikk resistens mot H. parasitica i rapssorten Cresor. De viste også at reistensmekanismen var styrt av et enkelt gen. I kinakål er det foredlet frem delvis (ikke-spesifikk) resistens mot kålbladskimmel (Yuen 1991). Slike resistente linjer av kinakål hadde færre og mindre flekker enn mottakelig kontroll. Det kan også forekomme ulik mottakelighet for angrep av kålbladskimmel ved ulike vekststadier i planten. Det er observert at brokkoli og kålplanter med tykt vokslag på bladene generelt har hatt mindre bladskimmel og andre skader enn planter med lite eller ingen voks (Natti et al. 1967). Resistensen antas imidlertid å være uavhengig av vokslaget på bladene siden det er påvist at resistens og mangel på voks på bladene arves uavhengig (Natti et al. 1967). Også i raps er det dokumentert en sammenheng mellom overflatevoks på bladene og angrep av kålbladskimmel (Nashaat og Rawlinson 1995). Frøbladene var markant mer mottakelige for infeksjon av bladskimmel enn første og andre varige blad. Dette skyldes trolig at mangelen på overflatevoks resulterte i økt væteevne og bedre evne til å holde på sporene hos frøblad. I tillegg ble det anslått å være en effekt av rask nekrotisk reaksjon i bladene som hindret videre vekst av soppen. Den relative forskjellen i resistens eller mottakelighet mellom ulike sorter var i hovedsak uendret uansett hvilke plantedeler som ble infisert.

19 Nordskog & Hermansen / Bioforsk FOKUS 3 (3) 17 Nashaat og Rawlinson (1995) mente at det er mulig at resistens uttrykt på senere vekststadier kan være bestemt av andre gener enn de som er effektive på frøbladstadiet. Det er også mulig at gener som ikke fullt ut uttrykkes på frøbladstadiet kan uttrykkes på et senere utviklingsstadium i planten. Genetiske analyser Kålbladskimmel på vårskrinneblom (Arabidopsis thaliana (L.) Heynh.) har siden 1990-tallet fungert som laboratoriemodell for genetiske studier og omfattende arbeid er gjort på dette patogenet (sammenfattet av Slusarenko og Schlaich 2003). Det har vært gjort stor fremgang i kloning og karakterisering av store gener for resistens (RPP gener) og i å definere påfølgende signalkomponenter. Selv om det er samme art av H. parasitica som angriper vårskrinneblom og kålvekster er det imidlertid viktig å være klar over enkelte forskjeller i patogenitet. En svært viktig faktor er at i kontrast til mange H. parasitica isolater som infiserer kålvekster, er H. parasitica på A. thaliana homothallisk. Det kan dannes rikelig med oosporer i blader av Arabidopsis en uke etter at frøblad eller varige blad er infisert med konidier av et enkelt isolat. Molekylære teknikker som kan skille mellom ulike populasjoner av patogenet er utviklet for H. parasitica i kålvekster ved hjelp av ny informasjon angående antatte patogenitets-gener sammen med nøytrale markører (Clewes et al. 2007) Smittekilder Konidier Konidier av H. parasitica er den viktigste faktoren for etablering av epidemier av kålbladskimmel. De spres med vind og vannsprut lokalt i åkeren og mellom felt som ligger i samme dyrkingsområde. Det er også mulig at konidiene kan fraktes over lengre avstander med luftstrømmer i atmosfæren, men det er uklart hvor langt konidier av H. parasitica kan transporteres og fremdeles være spiredyktige. Vellykket spredning av plantesjukdommer over lange avstander i atmosfæren avhenger av faktorer som sporeproduksjon, atmosfærisk turbulens, vindhastighet og overlevelse av sporene. Hermansen et al. (1978) viste at sporer av mjøldogg i bygg (Erysiphe graminis DC) kan transporteres fra Storbritannia til Danmark. I USA har epidemier av tobakksbladskimmel (Peronospora tabacina D.B. Adam) vært undersøkt for å forklare langtransport av sporer i atmosfæren (Davis og Main 1986). Spredning av bladskimmel med sporer i luft avhenger av hvor hardføre sporene er i forhold til klimaet de blir utsatt for mens de er atskilt fra vertplanten. For å kunne forårsake infeksjon må sporene overleve i åkeren i flere timer frem til forholdene blir passende for å infisere. Sporer som spres over lange avstander må overleve enda lenger for å lykkes med å infisere en ny vertplante. Solstråling, temperatur og relativ luftfuktighet (RF) er blant de viktigste faktorene for overlevelse av sporer i luft. Bashi og Aylor (1983) viste at sporer av P. tabacina og P. destructor har nokså lik motstandsevne mot solstråling, og at dette var den viktigste faktoren for overlevelse sammenlignet med temperatur og RF. I et annet studie viste Hildebrand og Sutton (1984) at sporer av P. destructor overlevde om dagen, men at de raskt ble drept ved fluktuerende fuktighetsforhold påfølgende natt. Ved å utsette sporer av tørråte (Phytophthora infestans) for solstråling på solrike og overskyete dager fant Mizubuti et al. (2000) at effektiv dose for å inaktivere sporene var 2,6 MJ/m 2. Dette tilsvarte at de fleste sporene var døde etter 1 time på solrike dager, mens de fleste sporene fremdeles var i live etter 3 timer på overskyete dager i NY, USA. Sporene vil derfor kunne overleve lenger i atmosfæren på overskyete enn på solrike dager. Foreløpige resultater fra tilsvarende forsøk med sporer av P. infestans i Norge har vist at alle sporene var døde etter 1 t i sol og 2 t i skygge. For salatbladskimmel (B. lactucae) var alle sporene døde etter 3 timer i sol, mens rundt 20 % av sporene var spiredyktige etter tilsvarende tid i skygge. Sporer av agurkbladskimmel (P. cubensis) hadde klart best evne til å overleve i luft, hvor henholdsvis 40 og 50 % av sporene var spiredyktige etter 7 timer i sol og skygge. Selv etter 72 timer ble det funnet spiredyktige sporer av P. cubensis i skygge (Nordskog et al. upublisert). Det er uklart hvor stor evne konidier av H. parasitica har til å overleve i luft, og dermed hvor langt de kan transporteres uten å miste spireevnen. Konidier er også en viktig faktor for overlevelse av sjukdommen på planterester og i jord. Kröber (1970) undersøkte overlevelse hos konidier av bladskimmel fra kål (H. parastitca), spinat (Peronospora farinosa (Fr.) Fr. f. sp. spinaciae Byf.) og tobakk (P. tabacina Adam). Til tross for forskjeller mellom de ulike artene var varigheten av overlevelse påvirket på samme

20 18 Nordskog & Hermansen / Bioforsk FOKUS 3 (3) måte av klimafaktorer som temperatur og fuktighet. Konidiene overlevde lenger ved kjølige og tørre forhold enn ved varme og fuktige forhold (Kröber, 1970). I felt kan konidiene av H. parasitica overleve på løse blader fra vertplanten i flere dager, selv om sommeren, mens de kan overleve i flere måneder i tørr jord. Overlevelsen ble sterkt redusert hvis jorda var fuktig. Best overlevelse ble oppnådd ved å lagre konidiene i lufttørr jord ved en konstant temperatur på 5 C. Kröber (1970) konkluderte med at det ikke vil være umulig at konidier av H. parasitica kan overvintre i Tyskland dersom klimaforholdene er gunstige. Oosporer Dersom oosporer dannes kan disse overleve i planterester og i jord og opptre som primær smittekilde. Forhold som medfører aldring av blad (McMeekin 1960, Sheriff og Lucas 1989b) vil fremme dannelse av oosporer. De finnes gjerne lettere i frøblader enn i varige blad, siden frøblad er kortlivede strukturer. Forekomst av oosporer har også en viss sammenheng med alder på bladskimmelinfeksjonene. Sheriff og Lucas (1989b) fant oosporer i gamle bladskimmelinfeksjoner som gjenopptok sporulering om våren, mens ingen oosporer ble funnet i ferske infeksjoner på samme tidspunkt. Det finnes mange rapporter om funn av oosporer i kålvekster (Lebeau og Pinckard 1942, McMeekin 1960, Ramsfjell 1960) og raps (Sheriff og Lucas 1989b) i felt. McMeekin (1960) fant rikelig med oosporer i nekrotiske og klorotiske blader av brokkoli og hodekål om sommeren og høsten i USA. Oosporer var vanlig forekommende i alle vekststadier av raps i Storbritannia, spesielt i frøblad og varige blad (Sheriff og Lucas 1989b). I Norge er oosporer funnet i blader av kålrot, kål og enkelte ugressarter (Tabell 1)(Ramsfjell 1960). Infeksjon av frøplanter fra oosporer (fra planterester eller på frø) er så langt ikke bekreftet under naturlige forhold. Moss et al. (1994) viste imidlertid at oosporer kan infisere frøplanter ved å så frø i en blanding av vermiculitt og frøblad med oosporer. Ukjønna sporulering ble dannet på frøplantene etter 8-20 (vanligvis 10-14) dager (Moss et al. 1994). Det er derfor grunn til å tro at primærinfeksjoner i røtter kan ha sitt opphav fra oosporer og at dette kan føre til systemisk infiserte planter. Alternative vertplanter H. parasitica kan overvintre i vinterettårige, toårige eller flerårige korsblomstra vertplanter. Alternative vertplanter blant ugress har tidligere ikke vært ansett å være viktige kilder for smitte. Mange forsøk på å smitte blader og frøblad på flere korsblomstra arter har ikke vært vellykket, eller i det meste har medført nekrotiske flekker (hypersensitive reaksjoner) i bladene. Felton og Walker (1946) konkluderte derfor med at ville vertplanter trolig ikke var en smittekilde for kålbladskimmel i kålvekster i USA. I Canada viste Tewari (1993) at ulike oljevekster, sennep og ruccola var resistente mot et isolat av kålbladskimmel fra gjetertaske. Til tross for disse rapportene har det i flere forsøk vært vist at H.parasitica likevel ikke er så vertsspesifikk at ville vertplanter kan ekskluderes som smittekilde til dyrkede kålvekster (McMeekin 1969). Moss et al. (1994) viste at oosporer kan produseres når isolater av motsatt krysningstype, fra samme eller ulike vertplanter, smittes sammen i frøblad på en vertplante som er mottakelig for begge isolatene. De klarte å få oosporer til å spire og infisere frøplanter in vitro, selv om de fleste isolatene hadde svak sporulering. Dette viser at det kan forekomme en utveksling av gener mellom isolater av H. parasitica som er spesialisert på ulike vertplanter. Det er likevel uklart hvilken betydning dette har i naturlige populasjoner av H. parasitica. Et eksempel på dette er forekomst av resistens mot fungicider innen gruppen fenylamider (for eksempel metalaksyl). Dette er vanlig forekommende blant isolater av H. parasitica fra B. oleracea i UK, men ikke i isolater fra B. napus (Moss et al. 1994). Dette til tross for at Moss et al. (1994) viste at oosporer dannet ved å krysse isolater fra B. oleracea og B. napus var spiredyktige. Hvorvidt smitte fra alternative vertplanter er en reell trussel i produksjonen av korsblomstra grønnsaksvekster er uklart. Det er et stort behov for å undersøke i hvor stor grad ugress, prydplanter og ulike arter av korsblomstra åkervekster kan medføre økt smittepress og økt genetisk mangfold innen lokale populasjoner av kålbladskimmel.

21 Nordskog & Hermansen / Bioforsk FOKUS 3 (3) 19 Strategier for bekjempelse Forebyggende Fjerning av planterester, vekstskifte med ikke korsblomstra vekster og ugresskontroll kan begrense smittekilder lokalt. Bekjempelse av bladskimmel under oppal rettes mot å redusere fuktighetsnivå på frøplanter ved å regulere plantetetthet og vanning (Nashaat 2007). Det har tidligere blitt publisert ulike resultater vedrørende effekt av gjødsling i forhold til mottakelighet for bladskimmel i kålvekster (oppsummert av Felton og Walker 1946), men effekten mot bladskimmel ved regulering av næringstilgang vil trolig være liten (Felton og Walker 1946). Utbrudd av kålbladskimmel i veksthus har en klar sammenheng med temperatur og luftfuktighet. Kofoet og Fink (2007) viste at angrep av H. parasitica på reddik i veksthus effektivt kan bekjempes ved å regulere veksthusklimaet. Kjemisk Under oppal kan kålbladskimmel forebygges og bekjempes ved å beise frø eller ved sprøyting av frøplanter. I Norge kan frøene beises med metalaksyl- M (Apron XL). Propamokarb (Previcur N) kan vannes eller blandes inn i torva før såing, eller vannes ut før eller etter planting. Azoksystrobin (Amistar) kan brukes forebyggende eller ved begynnende angrep, men på grunn av at det er fare for utvikling av resistens mot dette midlet er det maksimalt tillatt to behandlinger i felt, og en behandling under oppal per sesong. Dimetomorf + mankozeb (Acrobat WG) har vært tillatt i ruccola på dispensasjon siden De fleste fungicider som beskrives i den videre teksten er for tiden ikke tillatt brukt i korsblomstra grønnsakvekster i Norge. Tradisjonelt har forebyggende fungicider med ditiokarbamat (eks. mankozeb i Dithane) gitt tilfredsstillende bekjempelse i utlandet, men disse har i hovedsak blitt erstattet med andre fungicider, slik som klortalonil (eks. Bravo) og diklofluanid. Systemiske metalaksyl-midler har tidligere vært effektive, men har mistet effekt på grunn av resistente raser av H. parasitica (Brophy og Laing 1992, Vishunavat et al. 1998). Bredspektrede fungicider slik som mankozeb er delvis brukt for å redusere risikoen for utvikling av resistens i patogenet. I Sør-Afrika har Brophy og Laing (1992) testet effekten av en rekke ulike fungicider mot bladskimmel på småplanter av kål. De fant at best effekt mot bladskimmel ble oppnådd med blandingene cymoxanil + mankozeb (Optimo 76 WP) og oxadixyl + mankozeb (Recoil WP). Andre fungicider som ga god bekjempelse var systemiske midler (oxadixyl i blanding med mankozeb og propamokarb) og forebyggende midler (mankozeb (Dithane M45 WP), klortalonil (Bravo SC) og kopperhydroksid (Kocide WP)). Brophy og Laing (1992) oppnådde liten effekt mot kålbladskimmel ved bruk av fosetyl-al (eks. Aliette). Det ble imidlertid konkludert med at kål vanskelig tar opp dette fungicidet på grunn av vokslaget på bladene, noe som kan løses ved å tilsette et klebemiddel. Dagens tilgjengelige midler har hovedsakelig forebyggende effekt, og en er derfor avhengig av å sprøyte på riktig tidspunkt for å oppnå god effekt samtidig som antallet behandlinger begrenses til et minimum. Unødig bruk av kjemiske midler vil kunne bidra til at det dannes resistens mot fungicider som er tilgjengelige og effektive i dag. Sprøyting bør gjennomføres på tidspunkt hvor det er mulig å hindre infeksjoner eller stoppe angrep, og sent nok til at midlene har effekt så langt frem mot høsting som mulig. Dette kan være vanskelig å oppnå med få midler tilgjengelig og forholdsvis lange behandlingsfrister før høsting. Varsling Systemer som varsler om klimaforhold som fremmer sporulering og infeksjon kan være et godt hjelpemiddel til å vurdere faren for utvikling av bladskimmel og finne riktig sprøytetidspunkt. Det finnes mange varslingsmodeller for ulike arter av bladskimmel i grønnsakvekster. Flere versjoner av modeller for varsling av sporulering og infeksjon av løkbladskimmel (P. destructor) er utviklet; for eksempel Downcast (Jesperson og Sutton 1987, devisser 1998), Zwipero (Friedrich et al. 2003) og Milioncast (Gilles et al. 2004). En modell for varsling av salatbladskimmel er utviklet av Scherm et al. (1995) i California, og senere oppdatert av Wu et al. (2002). Videre oppdatering av denne modellen er underveis i Norge (Nordskog 2006). For H. parasitica er det til vårt kjennskap kun publisert en varslingsmodell. Xu og Ridout (1998) utviklet en