Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Fungicide use is the dominant direct method to control fungal pathogens on crops in agriculture. While effective, excessive use of them can be harmful to biodiversity and lead to fungicide resistance in pathogen populations. Biocontrol is an alternative where natural antagonistic organisms, called biocontrol agents (BCA), are used to protect crops. One such BCA is the mycoparasitic fungus Clonostachys rosea which has a wide host range, including Fusarium graminearum, an important fungal path-ogen causing the disease fusarium head blight in cereals. One important challenge facing the use of biocontrol is finding cost-effective ways of identifying strains of BCAs that incorporate the desired attributes. The purpose of this project is to evaluate three different in vitro assays for evaluation of C. rosea’s antagonism against F. gra-minearum and to find if they correlate with previous climate chamber experiments that more accurately represent field conditions. Six different strains of C. rosea with differing levels of expected biocontrol efficacy were used. The results indicate that the assays used do no correlate well with the biocontrol potential of the tested strains. There was also some indication of variation in phenotypic expression when different growth media were used. These results have support in the literature as in vitro screening for BCAs have been shown to miss strains of organisms that proved to be effective under field conditions. Further optimization of these assays is suggested to determine whether they can be useful for screening purposes. Improved protocols of these assays could also serve as a cost-effective means to study variations in pheno-types, relevant to biocontrol, between strains as well as other attributes important for BCAs to be implemented in commercial uses.

Användning av fungicider är idag den främsta metoden för att direkt bekämpa växt-patogena svampar inom jordbruket. Trots deras effektivitet kan en överanvändning av dem vara skadligt för biodiversitet, samt leda till fungicidresistens i populationer av patogena svampar. Biologisk bekämpning är ett alternativ där naturliga antagonis-ter används för att skydda grödor. En sådan antagonist är mykoparasiten Clonosta-chys rosea som har en bred värdpreferens, inklusive Fusarium graminearum, en vik-tigt patogen som orsakar axfusarios i spannmål. En viktig utmaning för biologisk bekämpning är att på ett kostnadseffektivt sätt hitta isolat av antagonister som är ef-fektiva under fältförhållanden. Syftet med detta projekt är att utvärdera tre olika in vitro metoder för att bestämma C. rosea’s antagonism mot F. graminearum och un-dersöka huruvida dessa metoder korrelerar med tidigare utförda experiment i klimat-kammare, där förhållandena till en större grad efterliknar de i fält. Sex olika isolat av C. rosea användes med olika nivåer av förväntad biologisk bekämpning. Resultaten indikerade att metoderna inte korrelerar väl med isolatens förväntade förmåga. Det förekom även indikationer på fenotypisk variation när olika tillväxtmedia användes. Dessa resultat har stöd i litteraturen där det konstaterats att in vitro metoder för scre-ening av organismer för biologisk bekämpning inte har kunnat identifiera isolat som visats vara effektiva i fält. Ytterligare optimering av dessa metoder är nödvändiga för att kunna avgöra om de är användbara i screeningsyfte. Förbättrade protokoll av dessa skulle även kunna fungera som kostnadseffektiva medel för att undersöka fenoty-piska variationer, med relevans for biologisk bekämpning, mellan isolat samt andra attribut som är viktiga för kommersiell implementering av biologisk bekämpning.