Testing av resistens mot Fusarium i norske kornsorter og foredlingsmateriale. Helge Skinnes, Institutt for Plante- og Miljøvitenskap, UMB

Transkript

1 Testing av resistens mot Fusarium i norske kornsorter og foredlingsmateriale. Helge Skinnes, Institutt for Plante- og Miljøvitenskap, UMB

2 2 Generelt om resistens mot Fusarium i korn Dersom en sort er resistent mot en Fusarium art, virker den mot andre arter av soppen. Resistensen virker på flere nivå: spiringsfusariose aksfusariose Soppangrep på agner Soppangrep på kornet Redusert mating Degradering/resistens mot toksiner Usikker sammenheng mellom spirings- og aksfusariose

3 Active mechanisms of resistance to Fusarium spp in cereals main focus until now I. Resistance against invasion (SCHROEDER and CHRISTENSEN, 1963) based on spraying inoculation II. Resistance against spreading (SCHROEDER and CHRISTENSEN, 1963) based on point inoculation III./a Resistance against toxin accumulation (MESTERHÁZY 1995) III./b Toxin degrading (MILLER et al. 1985, MESTERHÁZY et al. 2005) IV. Resistance against kernel infection (MESTERHÁZY 1995, 1999) V. Tolerance (MESTERHÁZY 1989, 1995, 1999) 3

4 DETTE ER TITTELEN PÅ PRESENTASJONEN Passive mechanisms of resistance to Fusarium spp in cereals Anther extrution Closed flowering/ flowering in boot stage. Loose ears Nutant (not erect) head Increased plant height. Increased length of upper internode Absence of awns. Horizontal leaves 4

5 Alternative metoder for resistenstesting mot Fusarium i korn. Spray- inokulering i akset med konidier Aktiv, sterk resistens Genetiske studier Utlegging av kornsmitte på bakken (asco-sporer) Alle resistensmekanismer Dagens spredingsmåte i praksis Vanlig i foredlingsarbeide i Tyskland, Canada mm. 5

6 SPRAY INOKULERING. Produksjon av F. graminearum spray smitte på mungbønne- agar 6

7 SPRAY INOKULERING av F. graminearum 7

8 KORNSMITTE Ristekultur for Fusarium graminearum 8

9 KORNSMITTE Poser med mycel av F. graminearum 9

10 KORNSMITTE. Produksjon av perithecier (ascosporer) av F. graminearum på havrekorn. 10

11 Perithecier av F. graminearum på havrekorn 11

12 DETTE ER TITTELEN PÅ PRESENTASJONEN FUSARIUM KORNSMITTE- utstrøing i felt. 12

13 Mist- irrigation from Netafim. 13

14 Sammenheng mellom DON i havre i smitteforsøk i med spray og kornsmitte på Vollebekk DON spraysmitte 10 R² = DON kornsmitte

15 Sammenheng mellom DON i to smitteforsøk i havre med spray på Ø. Voll DON spray felt R² = DON spray felt

16 DON ppm NORWEGIAN UNIVERSITY OF LIFE SCIENCES Sammenheng mellom DON og høyde i 4 vide havrepopulajoner (A. sterilis krysn,) R² = 0, Høyde

17 Blomstring juli NORWEGIAN UNIVERSITY OF LIFE SCIENCES Sammenheng mellom blomstringstid og DON i 4 vide havrepopulajoner (A. sterilis krysn,) R² = DON ppm

18 Testing for Fusarium resistens i hvete

19 DETTE ER TITTELEN PÅ PRESENTASJONEN Recombinants for anther extrusion in Arina x NK

20 DON NORWEGIAN UNIVERSITY OF LIFE SCIENCES Sammenheng mellom støvknappfelling ( ) og DON (2002). Vårhvete populasjonen Arina x NK Arina 10 0 NK AE 20

21 DON ppm SW46095 SW46210 GN06525 GN06557 SW51312 GN06545 GN04528 GN05583 GN05518 NK01568 SW43414 Bastian SW51394 GN03507 GN05507 GN05527 SW51368 NK01513 SW45059 GN06600 GN04537 GN04603 GN04526 Aksfusariose % NORWEGIAN UNIVERSITY OF LIFE SCIENCES 14,00 12,00 10,00 8,00 6,00 Vårhvete smittet i felt på Ås 2007 med Fusarium graminearum- infiserte korn av havre. DON fra GC- MS og aksfusariose. DON LSD (DON) = 2,9 Aksfusariose Bastian Zebra 45,00 40,00 35,00 30,00 25,00 20,00 4,00 Avle Bjarne 15,00 10,00 2,00 5, ,00 0,00

22 Smitteforsøk med Fusarium graminearum i hvete. Ås DON GC-MS Minnesota GN05589 GN06578 GN06510 SW51114 GN03531 Avle GN06503 Krabat Bjarne SW45126 GN06550 GN07560 SW46051 Demonstr Zebra SW61257 GN07548 GN06525 LSD5%

23 Testing for Fusarium resistens i havre

24 Germination % NORWEGIAN UNIVERSITY OF LIFE SCIENCES 85,00 80,00 75,00 70,00 65,00 GERMINATION (LSD= 15) vs. DON (LSD= 1,1) in 100 oats varieties from GRAMINOR. F. graminearum test at Aas GN04008 Hurdal Belinda 60,00 NK ,00 50,00 R 2 = 0,1979 Bessin 45, ,00 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 DON, ppm

25 GERMINATION % NORWEGIAN UNIVERSITY OF LIFE SCIENCES GERMINATION (LSD= 12,4) vs. DON (LSD=4,8) in 56 oats varieties from GRAMINOR. F. graminearum test at Aas Nudist Hurdal Belinda Bikini R 2 = 0, DON ppm

26 Association between germination and DON in 72 genotypes of oats. F. graminearum infected spawn at UMB, Ås, Germination % R² = DON ppm

27 Spire % NORWEGIAN UNIVERSITY OF LIFE SCIENCES Association between germination and DON in 75 genotypes of oats. F. graminearum infected spawn at UMB, Ås, Ringsaker Hurdal Odal Belinda R² = Bessin DON ppm

28 Smitteforsøk med Fusarium graminearum i havre. Ås DON GC-MS Minnesota Nudist GN04008-Skarnes Odal Ringsaker Hurdal GN Vinger NK03112 Nes GN05106 GN Haga NORD06/107 Belinda Aveny Gere STEINAR GN05083 LSD 5%

29 Smitteforsøk med Fusarium graminearum i havre. Ås Spireevne KIMEN Odal Hurdal Belinda GN05106 NK03112 GN04399 Haga GN Vinger Nudist GN Skarnes GN05083 Aveny Gere Ringsaker Nes STEINAR NORD06/107 LSD 5%

30 Spire % NORWEGIAN UNIVERSITY OF LIFE SCIENCES Relasjonen mellom spireevne og DON i 16 sorter fra GRAMINOR AS. F. graminearum test på Ås Nudist Odal GN Vinger GN04008-Skarnes Ringsaker Hurdal Nes Belinda GN Haga Gere Steinar DON ppm

31 Både avskaling og beising trengst for å bringe spireevna til det nivået som settes pga. mykotoksin Tetrazolim Untreated sand Treated hulled sand 31 0 Bessin 08 Bessin 09 Hurdal 08 Hurdal 09 Hurdal 09 spray Hurdal Kimen Treated Dehulled sand

32 DON ppm NORWEGIAN UNIVERSITY OF LIFE SCIENCES Naturlig smitte og supplerende vanning Foredlingsfelt i havre fra GRAMINOR. DON ved GC-MS, UMN Steinar Steinar Ringsaker Ringsaker Hurdal Hurdal Steinar Steinar Ringsaker Ringsaker Hurdal Hurdal Steinar Steinar Ringsaker Ringsaker Hurdal Hurdal Steinar Steinar Ringsaker Ringsaker Hurdal Hurdal Steinar Steinar Ringsaker Ringsaker Hurdal Hurdal BjøBjøBjøBjøBjøBjø Rø Rø Rø Rø Rø Rø So So So So So So VæVæVæVæVæVæ Ås Ås Ås Ås Ås Ås

33 Resultater fra enkeltår i forhold til årsgjennomsnitt. Smitteforsøk med F. graminearum på Ås DONm= 1,45 DONm=6,65 DONm=18,16 Odal GN04008 GN04070 Ringsaker NK03112 Hurdal Nes GN04399 Belinda Aveny Gere STEINAR

34 Forsøksfeil for DON ved kornsmitte i havre. Vollebekk DON middel DON LSD5% DON CV% DON Arvb

35 Testing for Fusarium resistens i bygg

36 Barley with closed flowering 36

37 Smitteforsøk med Fusarium graminearum i bygg. Ås DON GC-MS GN06149 Iron GN06055 Skaun Heder GN04390 GN06003 NK98588 GN05007 GN03269 NK GN06098 GN05025 GN02083 GN04420 Famke Ven Edvin Habil Sj GN06075 Arve Frisco Marigold Edel Tiril Helium SJ Axelina Brage GN06014 Tyra Iver Annabell GN06035 Gustav LSD 5%

38 Ruteavling NORWEGIAN UNIVERSITY OF LIFE SCIENCES Sprøyteforsøk i 28 hvete, 22 bygg- og 75 havrelinjer på Ås gjentak smittet, 2 gjentak sprøytet Smittet F. gram Sprøytet Proline 2x Hvete Bygg Havre

39 Varians- analyse. Sprøyteforsøk i 22 bygg- linjer på Ås gjentak smittet, 2 gjentak sprøytet. DF Mean Square F- verdi P verdi Sort ,36 0,0047 Sort x behandling ,44 0,

40 Resultater fra fungicidbehandling i ungarksk høsthvete med ufullstendig resistens mot Fusarium (Mesterhazy 2005)

41 Ufullstendig resistens + Ufullstendig fungicid effekt = STERK BESKYTTELSE

42 Nytt prosjekt Mycotoxin contamination. Arbeidspakke 2. Innføring av ny resistens mot Fusarium i havre. Forbedring av design ved felt- testing. Studier av infeksjons- prosessen, sammenhengen mellom DON og spiring. Etablering av NIR/NIT som hurtigmetode for toksintesting i foredling. 42