Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Gulrost är en sjukdom i vete (Triticum aestivum) och rågvete (Triticale) orsakad av svampen Puccinia striiformis forma specialis tritici. I Sverige var sjukdomen länge av mindre betydelse, men sedan 2007 är kraftiga angrepp mer regel än undantag. Uppkomsten av nya aggressiva raser i allt högre takt gör att sorter som tidigare varit motståndskraftiga helt plötsligt blir svårt angripna. På Global Rust Reference Center (GRRC) i Flakkebjerg, Danmark görs varje år rastestning för att undersöka vilka raser som finns i Sverige.

I detta arbete gjordes en populationsstudie av P. striiformis i Skåne för att undersöka populationens utveckling under en säsong. Gradering av gulrost gjordes i skånska höstvetesortförsök på två platser i 12 sorter. Sorterna följdes för att se när angreppen kom och hur de utvecklades. Prover togs vid flera tidpunkter för genotypbestämning med mikrosatelliter, och även prover från rågvete och vårvete inkluderades i studien. Rastestningen gjordes på GRRC på prover från Jordbruksverket och kunde således inte jämföras med genotyperna från försöksplatserna.
Resultaten visar att gulrostangreppens storlek i fält främst berodde på tidpunkten för första angrepp. Ju senare första angrepp uppträdde desto lägre slutangrepp. Utvecklingshastigheten spelade mindre roll men sorter med tidiga angrepp i kombination med hög utvecklingshastighet gav högst slutangrepp.

En ny ras av gulrost hittades i Sverige och Danmark under 2015 på rågvete och vårvete men inte på höstvete. Ovanligt kraftiga angrepp hittades även i höstvetesorterna Julius, Praktik och Hereford. Det finns en sannolikhet att även det är en ny ras men isolaten måste testas mer. Genotypning visade att det var större genetisk variation i rågvete och vårvete än det var i höstvete. En PcoA indikerade att proverna tagna i rågvete skiljde sig genotypiskt jämfört med proverna från höstvete och vårvete. Parvisa jämförelser mellan populationerna gav en signifikant skillnad mellan populationerna i rågvete och vårvete. Även mellan rågvete respektive vårvete gentemot populationerna i höstvete fanns signifikanta skillnader. Inga signifikanta skillnader fanns mellan höstvetepopulationerna. Antalet unika genotyper minskade under säsongen i höstvete och kring blomning bestod höstvetepopulationerna av endast en eller några få genotyper.

Yellow rust is a disease on wheat (Triticum aestivum) and triticale (Triticale) caused by the fungus Puccinia striiformis forma specialis tritici. Prior to 2007 the disease was not an issue in Sweden, but since then several outbreaks have occurred. The development of new aggressive races during a short period of time affects previously resistant varieties to be infected. Every year the Global Rust Reference Centre (GRRC) in Flakkebjerg, Denmark tests Swedish samples to examine which races are present.

In this study, a population study of the yellow rust pathogen P. striiformis based on samples collected in Skåne, was performed to investigate the development of the population during one growing season. Scoring of the yellow rust disease development was done in winter wheat variety trials in Skåne at two locations and in 12 varieties. To evaluate the disease development the trials were visited several times during the season. Samples for genotyping with microsatellites were collected at each time point. A small collection of samples collected of triticale and spring wheat was included in the study as well. The race identification on GRRC was performed on samples collected by the Swedish Board of Agriculture and hence could not be compared to the genotypes from the trial sites.

The results show that the ‘Area under disease progress curve’ (AUDPC) for yellow rust infections in the field, was mainly caused by the onset of the first infection. A delayed first attack decreased the final attack in this study. The rate of development was less important, but varieties with early attack as well as a high rate of development got the highest final attack.

A new race was detected in Sweden and Denmark in 2015 on triticale and spring wheat but not in winter wheat. The winter wheat varieties Julius, Praktik and Hereford had unusually heavy infections. It is possibly a new race, although additional isolates need to be more carefully tested to confirm the result. Genotyping indicated that the genetic variation in spring wheat and triticale was higher than in wheat. A PcoA indicated that samples collected in triticale differed genotypically to samples of winter wheat and spring wheat. Pairwise comparisons between populations displayed a significant difference between the populations of triticale and spring wheat. Significant difference was also detected between triticale and winter wheat together with spring wheat compared to winter wheat. No significant differences were detected between the winter wheat populations. The number of unique genotypes decreased during the season in winter wheat. Around the time for flowering the populations in winter wheat consisted of only one or a few genotypes.