Resistens mot Fusarium i norske kornsorter og foredlingsmateriale

Transkript

1 Resistens mot Fusarium i norske kornsorter og foredlingsmateriale Lars Reitan Trond Buraas Stein Bergersen Jon Arne Dieseth Helge Skinnes Yalew Tarkegne Åsmund Bjørnstad Morten Lillemo

2 Resistensmekanismer mot Fusarium Aktiv resistens Type I: Resistens mot inntrenging Type II: Resistens mot spredning Type III: Resistens mot mykotoksinakkumulering Type IV: Resistens mot kjerneinfeksjon Evaluering Angrepsgrad etter sprayinokulering/ strø smitta korn på bakken Angrepsgrad etter punktinokulering Innhold av DON, HT2/T2 etc % FDK Type V: Toleranse Avling Passiv resistens Økt strålengde 2 Blomstringsbiologi: støvknappfelling, åpen/lukka blomstring osv.

3 Visuell bedømming av angrepsgrad % angrepne småaks Pålitelig i bygg og hvete Mindre pålitelig i havre 3

4 Støvknappfelling En passiv resistensmekanisme Lett å selektere for Impact of dwarfing genes and anther extrusion NORWEGIAN UNIVERSITY OF LIFE SCIENCES 4

5 5 Noen ord om spireevne Et indirekte mål på skade av Fusarium Er det mykotoksinene eller soppen direkte som skader spireevnen? Forsøk i havre ved UMB (Selamawit Tekle): Høye DON-verdier er alltid assosiert med dårlig spireevne, men lave DON-verdier betyr ikke nødvendigvis høy spireevne DON hemmer ikke spiringen direkte men resulterer i redusert vekst og abnorme spirer En kombinasjon av både beising og avskalling nødvendig for å gjenopprette spireevnen ved sterke Fusariumangrep

6 Fusariumarter og mykotoksiner Art Mykotoksin Preferanser Fusarium graminearum Fusarium langsethiae DON HT2+T2 Våte forhold Bygg og hvete Tørre forhold Havre Antagonister: Aldri høye DON-verdier når HT2+T2 er høyt og motsatt Vi antar at resistensmekanismene er felles og uavhenging av art 6

7 Årlige smitteforsøk på Vollebekk fra 2007 og Staur fra 2011 F. graminearum -smittede havrekorn strøs på bakken ved stråstrekning Naturlig infeksjonsprosess med askosporer Dusjvanning på kveldstid sikrer gode vilkår 7

8 Odal og Skarnes er gode alternativer til Belinda og Haga med signifikant lavere DON DON (ppm) Havre DON LSD 5% =

9 Spireevne % Odal, Belinda og Hurdal har minst problemer med spireevnen Spireevne LSD 5% =

10 Havre: Steinar og Bessin har de høyeste DON-verdiene og lavest spireevne Spiring % Odal Skarnes GN06105 Hurdal Ringsaker Spiring vs DON Belinda Haga R² = Steinar 55 Bessin DON ppm

11 DON ppm Sortsforskjellene er relativt stabile Odal Skarnes Hurdal Belinda Haga Steinar Vollebekk 2008 Vollebekk 2009 Vollebekk 2010 Staur 2011

12 DON ppm r bygg: Brage et godt alternativ til Heder 2r bygg: Mange gode alternativer til Iron Bygg DON LSD 5% =

13 DON ppm Sortsforskjellene er relativt stabile for både 6r og 2r bygg DON ppm Vollebekk 2008 Vollebekk 2009 Vollebekk 2010 Staur Vollebekk 2008 Vollebekk 2009 Vollebekk 2010 Staur 2011 Brage (6r) Tiril (6r) Heder (6r) Gustav (2r) Helium (2r) Iron (2r)

14 DON ppm Hvete: Mange lovende foredlingslinjer bedre enn Zebra og Demonstrant DON Hvete LSD5% =

15 Relativt stabil rangering av vårhvetesortene over år Mirakel DON ppm 8 6 Berserk Bjarne Zebra Demonstrant

16 16 Konklusjoner Det finnes sikker variasjon i Fusarium-resistens mellom sorter Denne informasjonen bør brukes aktivt i sortsanbefalinger: Havre: Odal og Skarnes er gode alternativer til Belinda og Haga 6r bygg: Brage et godt alternativ til Heder 2r bygg: Mange gode alternativer til Iron Vårhvete: Flere lovende foredlingslinjer med signifikant bedre resistens enn Zebra og Demonstrant

17 Markør-assistert seleksjon for Fusarium -resistens i hvete Jon Arne Dieseth Muath Alsheikh Morten Lillemo Anne Guri Marøy

18 Dagens situasjon i norsk vårhvete Et realistisk foredlingsmål ved hjelp av markører og fenotypisk seleksjon Impact of dwarfing genes and anther extrusion NORWEGIAN UNIVERSITY OF LIFE SCIENCES 18

19 To markørstrategier Markør-assistert innkryssing av Sumai 3-resistens basert på publiserte markører (siden 2008) Assosiasjonskartlegging av resistens i det norske hvetematerialet basert på SNP-markører (starter nå) 19

20 Markør-assistert innkryssing av resistens MAS for å øke frekvensen av gunstige allel donor x adapted F 1 x adapted BC 1 F 1 Bare (1/2) n of av plantene kombinerer ønskede allel på alle n loci BC 1 F 2 20 MAS for å fiksere populasjonen med ønskede gener BC 1 F 6 Kontinuerlig fenotypisk utvalg av de beste plantene i hver generasjon. Endelig utvalg av linjer som kombinerer resistens fra donor med andre viktige egenskaper fra den adapterte forelderen.

21 21 Assosiasjonskartlegging av Fusariumresistens i det norske hvetematerialet Basert på MASBASIS 214 sorter og foredlingslinjer med relevans for norsk hveteforedling Genotypet med SNP markører i fjor høst Har Fusarium- data fra smitteforsøk på Vollebekk siden videre testing vil bli gjort Formål: Finne de viktigste genene for resistens i det norske foredlingsmaterialet og utvikle markører til bruk i praktisk foredling