Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Den genetiska diversiteten och populationsstrukturen hos svenska individer av Puccinia coronata, vilken orsakar kronrost i havre, undersöktes för att utreda hur viktig den sexuella reproduktionen är hos arten. Syftet med studien var att bidra till utvecklandet av integrerade växtskyddsmetoder för havre.

Provtagning skedde i sex havrefält i mellansverige under sensommaren 2009 och 2014. En populationsstudie utfördes på svenska prover med hjälp av mikrosatelliter utvecklade för amerikanska isolat. Utav 37 genetiska markörer användes 12 i denna studie för att analysera genotyper från 108 olika prov. Samtliga insamlade prover var genetiskt unika vilket tyder på stor genetisk variation. Den största variationen fanns inom de olika fälten men en viss tendens till lokala populationer hittades.

Hypotesen att getapel, Rhamnus cathartica, kronrostens alternativa värd, bidrar till en stor genetisk diversitet hos P. coronata bekräftades. Avlägsnandet av getapel som mellanvärd skulle förhindra sexuell reproduktion av P. coronata och därmed möjligheten för svampen att genomgå sin livscykel. Detta kan dock inte förhindra att sporer blåser in från varmare delar av Europa och infekterar havrefälten i Sverige.

I dagsläget finns väldigt lite forskning om betydelsen av brakveds, Rhamnus frangula, roll som alternativ värd för den typ av kronrost som angriper havre. Innan ett eventuellt avlägsnande av getapel utförs bör det undersökas om brakved kan vara alternativ värd för den typ av kronrost som angriper havre. Detta skulle innebära att kronrosten kan reproducera sig sexuellt trots att någon getapel inte finns tillgänglig.

The genetic diversity and population structure of Puccinia coronata, the pathogen causing crown rust on oats, was investigated in Sweden. The aim of the study was to to evaluate the importance of sexual reproduction. The purpose of the study is to contribute in developing methods for integrated pest management in oats.
Six oat fields were sampled in the late summer of 2009 and 2014. A population study was carried out on Swedish samples with the help of microsatellites developed for American isolates. Out of 37 different markers tested 12 were selected for this study and 108 samples were successfully analyzed. All sampled individuals were genetically different, no clones were found, which indicates a large genetic variation. The largest variation was discovered within the different fields but an indication of some population structure was found.

The hypothesis that the presence of common buckthorn, Rhamnus cathartica, the alternative host of crown rust, contributes to the large genetic diversity in P. coronata was confirmed. The eradication of buckthorn as an alternative host would prevent the sexual reproduction of P. coronata by preventing the completion of its life cycle. This will, however, not prevent spores from southern locations in Europe to travel by wind and infect Swedish oat fields.

There is very little research done on alder buckthorn, Rhamnus frangula, and its role as an intermediate host for the type of crown rust that attack oats. Before a possible eradication of common buckthorn is implemented, future studies should be performed to test the ability of crown rust on oats using alder buckthorn as its intermediate host. If that is the case then crown rust would still be able to reproduce sexually even though common buckthorn is not present.