Forsøg er planlagt til 2022 tre steder som en del af en bevilling til specialafgrødeforskning.
For kartoffelproducenter overalt i USA er kartoffelvirus Y (PVY) et alvorligt problem, der forårsager symptomer på blad og nekrotisk knold, der reducerer størrelse og samlet udbytte i en bred vifte af kartoffelsorter. En undersøgelse fra University of Idaho anslår, at tab fra PVY koster kartoffelindustrien i staten alene 34 millioner dollars om året. Den samme undersøgelse estimerer en 10-50% reduktion i potentielle udbytter.
Der er få muligheder for at kontrollere PVY, bortset fra at dyrke og vedligeholde sygdomsfrit frø. Mens stammer ændrer sig og vektorer fortsætter, arbejder USDA Research Plant Patologist Jonathan Whitworth og University of Minnesota professor og Extension Entomologist Ian MacRae på at indsamle data, der hjælper kartoffelavlere med at træffe informerede ledelsesbeslutninger.
Nuværende PVY-forskning formidlet i demonstrationsplot
I de seneste år har sporingsresultater i de vestlige amerikanske stater vist, at PVYO, den engang dominerende stamme, er blevet fortrængt af PVYNWi. I det østlige Canada er den samme fremherskende stamme blevet fortrængt af PVYNTN. Afhængigt af den dyrkede sort, PVY-stamme og miljøet, varierer bladsymptomerne i intensitet. Whitworth, der arbejdede i samarbejde med den nu pensionerede Stewart Gray, evaluerede virkningen af forskellige stammer på omkring 62% af kartoffelsorter dyrket i USA. Målet var at bestemme, hvilke der var mest modtagelige, og hvordan symptomer manifesterede sig under de forskellige stammer.
Whitworths arbejde hjælper med at bringe resistente gener ind i nye sorter og involverer at finde måder til at holde avlsmateriale fri for vira og andre sygdomme. Det indebærer også at tage avancerede avlslinjer og evaluere, hvordan de reagerer på PVY. Værtsmodstand tilbyder en løsning for avlere, der hjælper dem med at reducere deres brug af insekticider og afgrødeolier, sagde Whitworth.
Ved hjælp af flere isolater fra fem stammer af PVY inficerede og vurderede forskerne sorter, der repræsenterede 62 % af det frøareal, der blev indsendt til certificering i 2019. Fem markedsklasser var repræsenteret, og i alt 67 kartoffelsorter blev brugt. Baseret på en analyse af visuelle bladvurderinger fandt forskerne, at de mest alvorlige symptomer var forbundet med PVYO stamme. De mildeste symptomer var forbundet med PVYINGEN.
Mens milde PVY-symptomer er ideelle i kommerciel produktion, tillader milde symptomer i frøproduktion et virustanken at opbygge sig i frøafgrøder. I frøindustrien er den almindelige praksis for at reducere virussen at rogue planter og fjerne frøpartier baseret på synligt opdagede symptomer. I de senere år har certificeringsbureauer baseret virusprocenter på ELISA-test af bladprøver snarere end visuel inspektion. Dette har bidraget til at forbedre den generelle situation.
Adskillige sorter, herunder Eva, Ciklamen og Payette Russet, viste ekstrem resistens over for PVY på grund af tilstedeværelsen af et resistensgen. Whitworth og hans team påviste ikke virus i nogen planter, der var podet med nogen af virusisolaterne.
Sorter som Russet Norkotah og Silverton Russet har milde eller forbigående PVY-symptomer og har bidraget til øgede niveauer af PVY i frøafgrøder.
Whitworth sagde, at undersøgelse og katalogisering af symptomerne på forskellige stammer på forskellige sorter giver vigtig beslutningsviden til avlerne. At kende symptomerne i de forskellige varianter hjælper dem med at bestemme, hvilken fremgangsmåde de skal tage. At vide, hvad der skal gøres, kan være særligt udfordrende, efterhånden som nye belastninger udvikler sig og ændrer sig.
I 2016 blev avlere i Washington inviteret til at se PVY-demonstrationsgrunde med 42 forskellige sorter. I 2018 blev 20 sorter vist i parceller i Washington, Wisconsin og Maine. Det år var der fem almindelige sorter, der blev brugt på tværs af alle demonstrationsgrunde. De resterende 15 var specifikke for denne region.
"I disse forsøg, hvad vi gjorde, var, at vi havde fire rækker af hver sort," sagde Whitworth. "En række var sund, en række var inficeret med PVYO, en med PVYINGENog en med PVYNTN. Det gav avlerne mulighed for at komme og se, hvordan planter faktisk ser ud, når de er inficeret med de forskellige PVY-stammer og sammenligne dem direkte med en sund plante."
Lignende forsøg er planlagt i 2022 tre steder som en del af et tilskud til specialafgrødeforskning. Dette giver forskere en fantastisk mulighed for at formidle den seneste PVY-forskning. Det giver dem også mulighed for at vise avlerne direkte, hvordan de kan kontrollere og begrænse PVY på deres placering.
Overvågning af vektorflyvning giver system til tidlig varsling
I løbet af de sidste 10 år har Ian MacRae og hans kolleger ved University of Minnesota overvåget vektorflyvning. Afhængigt af året har de et sted mellem 17 og 21 fælder sat op i det centrale Minnesota hele vejen ind i North Dakota, der dækker omkring 400 miles i alt.
"Det dækker det meste af frøproduktionen, der foregår mellem North Dakota og Minnesota," sagde MacRae.
Projektet er resultatet af producentens efterspørgsel; avlersamarbejdspartnere, der er vært for fælder leveret af universitetets post i prøver ugentligt. Prøver sorteres og identificeres i MacRaes laboratorium.
MacRae og hans laboratorium har indsamlet 10 års data, ser på sæsonbestemte flyvninger, og som et resultat har de en god idé, hvornår de vil begynde at se vektortryk.
"Alle de individuelle regioner, deres dynamik er lidt anderledes, og så dette giver dem et værktøj til at prøve og begynde at tænke på, hvordan de vil udføre deres PVY-styring," sagde MacRae.
RELATEREDE: Undersøgelse viser, hvordan forskellige PVY-stammer påvirker forskellige sorter
Ikke alle bladlus er skabt lige. Og selvom en række arter kan være til stede i fælden, er de ikke alle så effektive som en vektor af PVY. Myzus persicae, eller den grønne ferskenbladlus, er den mest effektive. Sojabønnebladlus er kun omkring en tiendedel så effektiv som grøn ferskenbladlus. Risikovurderinger kan nu foretages ud fra tilstedeværende arter såvel som antal.