Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Cercospora beticola har under senare år blivit ett växande problem i svensk sockerbetsodling, vilket ökar behovet av bättre metoder för hantering av sjukdomen. Detta innefattar såväl fältförsök som laboratorieanalyser. Syftet med det här arbetet är att förbättra förståelsen för hantering av cercospora i Sverige genom att utvärdera inokulerade sort- och fungicidförsök, utveckla fenotypiska känslighetstester mot fungicider i NBR:s laboratorium samt att undersöka förekomsten av resistensmutationer i cytb-genen.
C. beticola är en hemibiotrof svamp med en latent biotrofisk fas följd av en nekrotrofisk fas. Dess polycykliska livscykel möjliggör flera infektioner per säsong. Svampen överlever på växtrester i fält i form av pseudostromata som även är den primära källan till inokulum då den producerar asexuella sporer som sprids med vind och regn. Angrepp av C. beticola kan orsaka skördeförluster upp mot 50%, främst genom de nekrotiska fläckarna som medför att sockerbetorna behöver producera nya blad på bekostnad av sockerlagring. Hantering av cercospora består till stor del av toleranta eller resistenta sorter samt kemisk bekämpning men även odlingsåtgärder som växtföljd och bearbetningsteknik. På senare tid har växtförädling resulterat i en ökad tillgång till resistenta sorter utan negativ påverkan på sockerskörden, vilket tidigare varit ett problem. Frekvent användning av fungicider ur samma FRAC-grupp och C. beticolas polycykliska livscykel har skapat ett högt selektionstryck och lett till både kvalitativ och kvantitativ resistens globalt.
Inokulerade sort och fungicidförsök från 2025 i Skåne visade att en tolerant sort hade lägre angrepp, bättre sockerhalt och sockerskörd än de testade marknadssorterna. Samtidigt noterades inga signifikanta skillnader i sockerhalt eller sockerskörd mellan marknadssorterna i det inokulerade sortförsöket. Fungicidbehandlingar med DMI-fungicider minskade angreppen och ökade sockerskörden där fungiciden Propulse presterade bäst. Behandlingar med strobilurin-fungicider visade ingen bekämpningseffekt mot cercospora. Behandling med biostimulanten Nuvola OR tillsammans med Comet Pro gav högre sockerskörd jämfört med Comet Pro själv vilket indikerar att Nuvola OR men även andra biostimulanter kan integreras i bekämpningen av cercospora.
Känslighetstester in vitro på agarplatta visade genom EC50-värden att C. beticola-isolat uppvisar minskad känslighet mot protiokonazol men högre känslighet mot difenokonazol och mefentriflukonazol. Samtidigt var isolaten inte känsliga mot azoxystrobin, pyraklostrobin eller fluopyram. In vitro-tester enligt mikrotiterplattmetoden visade liknande resultat för DMI-fungiciderna, men metoden har utvecklingsbehov och är i NBR:s laboratorium inte lika tillförlitlig och effektiv som agarplattmetoden. Sanger-sekvensering visade att G143A-mutation i cytb-genen är väldigt vanlig i Sverige och Danmark.
En kombination av toleranta sorter, odlingsåtgärder som plöjning, växtföljd och fungicidanvändning tillsammans med fenotypiska känslighetstester i laboratorium kommer vara nödvändig för att hantera det växande problemet av cercospora och fungicidresistens i Sverige.

In recent years, Cercospora beticola has become a growing problem in Swedish sugar beet production, increasing the need for improved management strategies. This includes both field trials and laboratory analyses. The aim of this study is to enhance the understanding of C. beticola in Sweden by evaluating inoculated variety and fungicide trials, developing phenotypic fungicide sensitive tests in Nordic Beet Research (NBR) laboratory, and investigating the prevalence of resistance mutations in the cytb gene.
C. beticola is a hemibiotrophic fungus with a latent biotrophic phase followed by necrotrophic phase. Its polycyclic life cycle allows multiple infection cycles per season. The fungus survives on plant debris in field in the form of pseudostromata, which serve as the primary source of inoculum by producing asexual spores dispersed by wind and rain. Infestations of C. beticola can cause yield losses up to 50%, primarily due to necrotic leaf spots that force the sugar beets to produce new leaves at the expense of sugar. Management of C. beticola largely relies on tolerant or resistant varieties and chemical control, as well as cultural practices as crop rotation and tillage techniques. Recently, plant breeding has developed resistant varieties with less negative impact on sugar yield, that previously was a concern. However, frequent use of fungicides from same FRAC group, combined with the polycyclic life cycle of C. beticola, has created high selection pressure, leading to both qualitative and quantitative resistance globally.
Inoculated variety and fungicide trials from 2025 in Skåne showed that a tolerant variety exhibited lower infection levels, as well as better sugar content and sugar yield, compared to the tested commercial market varieties. Meanwhile, no significant differences in sugar content or yield were observed between the market varieties in the inoculated trial. Fungicide treatments with DMI fungicides reduced infection levels and increased sugar yield, with Propulse performing the best. Treatments with strobilurin fungicides showed no control efficacy. Interestingly, treatment with the biostimulant Nuvola OR in combine with Comet Pro resulted in a higher sugar yield compared to Comet Pro alone, indicating that Nuvola OR and other biostimulants could be integrated into cercospora management.
In vitro agar plate sensitivity assays showed, through EC50 values, that C. beticola isolates exhibit reduced sensitive to prothioconazole but higher sensitive to difenoconazole and mefentrifluconazole. At the same time, the isolates were not sensitive to azoxystrobin, pyraklostrobin or fluopyram. In vitro assays according to the microtiter plate method showed similar results for DMI fungicides, however, in the NBR laboratory, it is currently not as reliable or efficient as the agar plate method and requires further development. Sanger sequencing confirms that the G143A mutation in the cytb gene were very common in both Sweden and Denmark.
In conclusion, it will be necessary with a combination of tolerant varieties, cultural practices such as ploughing and crop rotation, and strategic fungicide use together with phenotypic sensitive tests in the laboratory to manage the growing challenges of cercospora and fungicide resistance problem in Sweden.