Für 2022 sind Versuche an drei Standorten im Rahmen eines Zuschusses der Specialty Crop Research Initiative geplant.
Für Kartoffelerzeuger in den USA ist das Kartoffelvirus Y (PVY) ein ernstes Problem, das Blatt- und nekrotische Knollensymptome verursacht, die bei einer Vielzahl von Kartoffelsorten die Größe und den Gesamtertrag verringern. Eine Studie der Universität von Idaho schätzt, dass Verluste durch PVY allein in diesem Bundesstaat die Kartoffelindustrie 34 Millionen US-Dollar pro Jahr gekostet haben. Dieselbe Studie schätzt eine Verringerung der potenziellen Erträge um 10-50%.
Es gibt nur wenige Möglichkeiten zur Bekämpfung von PVY, außer für den Anbau und die Erhaltung von krankheitsfreiem Saatgut. Während sich die Stämme ändern und die Vektoren bestehen bleiben, arbeiten der USDA-Forschungspflanzenpathologe Jonathan Whitworth und der Professor und Erweiterungsentomologe Ian MacRae von der University of Minnesota daran, Daten zu sammeln, die Kartoffelerzeugern helfen, fundierte Managemententscheidungen zu treffen.
Aktuelle PVY-Forschung in Demonstrationsplots verbreitet
In den letzten Jahren haben Tracking-Ergebnisse in den westlichen US-Bundesstaaten gezeigt, dass PVYO, der einst vorherrschende Stamm, wurde durch PVY verdrängtNWi. Im Osten Kanadas wurde der gleiche vorherrschende Stamm durch PVY verdrängtNTN. Abhängig von der angebauten Sorte, dem PVY-Stamm und der Umgebung unterscheiden sich die Blattsymptome in ihrer Intensität. Whitworth untersuchte in Zusammenarbeit mit dem inzwischen pensionierten Stewart Gray die Auswirkungen verschiedener Stämme auf etwa 62% der in den USA angebauten Kartoffelsorten. Ziel war es, festzustellen, welche am anfälligsten waren und wie sich die Symptome unter den verschiedenen Stämmen manifestierten.
Whitworths Arbeit hilft dabei, resistente Gene in neue Sorten zu bringen, und beinhaltet die Suche nach Wegen, um das Zuchtmaterial frei von Viren und anderen Krankheiten zu halten. Dazu gehört auch, fortgeschrittene Zuchtlinien zu nehmen und zu bewerten, wie sie auf PVY reagieren. Wirtsresistenz bietet eine Lösung für Züchter, die ihnen hilft, den Einsatz von Insektiziden und Pflanzenölen zu reduzieren, sagte Whitworth.
Unter Verwendung mehrerer Isolate aus fünf PVY-Stämmen infizierten und bewerteten die Forscher Sorten, die 62% der 2019 zur Zertifizierung eingereichten Saatgutfläche ausmachen. Es wurden fünf Marktklassen vertreten und insgesamt 67 Kartoffelsorten verwendet. Basierend auf einer Analyse der visuellen Blattbewertungen stellten die Forscher fest, dass die schwerwiegendsten Symptome mit dem PVY verbunden warenO Belastung. Die mildesten Symptome waren mit PVY verbundenNEIN.
Während milde PVY-Symptome in der kommerziellen Produktion ideal sind, ermöglichen milde Symptome in der Samenproduktion die Bildung eines Virusreservoirs in Samenkulturen. In der Saatgutindustrie besteht die übliche Praxis zur Reduzierung des Virus darin, Pflanzen auszurotten und Saatgutpartien basierend auf visuell erkannten Symptomen zu entfernen. In den letzten Jahren haben Zertifizierungsstellen die Virusprozentsätze eher auf ELISA-Testblattproben als auf Sichtprüfungen basiert. Dies hat zur Verbesserung der Gesamtsituation beigetragen.
Mehrere Sorten, darunter Eva, Ciklamen und Payette Russet, zeigten aufgrund des Vorhandenseins eines Resistenzgens eine extreme Resistenz gegen PVY. Whitworth und sein Team konnten in keiner Pflanze, die mit einem der Virusisolate geimpft war, Viren nachweisen.
Sorten wie Russet Norkotah und Silverton Russet weisen leichte oder vorübergehende PVY-Symptome auf und haben zu einem erhöhten PVY-Gehalt in Saatgutkulturen beigetragen.
Laut Whitworth liefert das Studium und die Katalogisierung der Symptome verschiedener Stämme bei verschiedenen Sorten den Erzeugern wichtige Entscheidungskenntnisse. Wenn sie die Symptome der verschiedenen Sorten kennen, können sie bestimmen, welche Maßnahmen zu ergreifen sind. Zu wissen, welche Maßnahmen zu ergreifen sind, kann besonders schwierig sein, wenn sich neue Stämme entwickeln und verändern.
Im Jahr 2016 wurden die Erzeuger in Washington eingeladen, sich PVY-Demonstrationsflächen mit 42 verschiedenen Sorten anzusehen. Im Jahr 2018 wurden 20 Sorten in Parzellen in Washington, Wisconsin und Maine ausgestellt. In diesem Jahr wurden in allen Demonstrationsflächen fünf gemeinsame Sorten verwendet. Die restlichen 15 waren spezifisch für diese Region.
"In diesen Versuchen hatten wir vier Reihen jeder Sorte", sagte Whitworth. „Eine Reihe war gesund, eine Reihe war mit PVY infiziertO, einer mit PVYNEINund eins mit PVYNTN. Es bot den Züchtern die Möglichkeit, zu sehen, wie Pflanzen tatsächlich aussehen, wenn sie mit den verschiedenen PVY-Stämmen infiziert sind, und sie direkt mit einer gesunden Pflanze zu vergleichen. “
Ähnliche Versuche sind für 2022 an drei Standorten im Rahmen eines Zuschusses der Specialty Crop Research Initiative geplant. Dies bietet Forschern eine großartige Gelegenheit, die neuesten PVY-Forschungsergebnisse zu verbreiten. Außerdem können sie den Erzeugern direkt zeigen, wie sie die PVY an ihrem Standort kontrollieren und begrenzen können.
Die Überwachung des Vektorfluges bietet ein Frühwarnsystem
In den letzten 10 Jahren haben Ian MacRae und seine Kollegen an der University of Minnesota den Vektorflug überwacht. Je nach Jahr sind im gesamten Zentrum von Minnesota bis nach North Dakota zwischen 17 und 21 Fallen aufgestellt, die insgesamt etwa 400 Meilen umfassen.
"Es deckt den größten Teil der Saatgutproduktion ab, die zwischen North Dakota und Minnesota stattfindet", sagte MacRae.
Das Projekt ist das Ergebnis der wachsenden Nachfrage; Züchterkooperatoren, die wöchentlich von der Universitätspost gelieferte Fallen in Proben hosten. Die Proben werden im Labor von MacRae sortiert und identifiziert.
MacRae und sein Labor haben Daten im Wert von 10 Jahren gesammelt, die sich mit saisonalen Flügen befassen, und haben daher eine gute Idee, wann sie anfangen, Vektordruck zu sehen.
"Alle einzelnen Regionen, ihre Dynamik ist etwas unterschiedlich, und dies gibt ihnen ein Werkzeug, mit dem sie versuchen können, darüber nachzudenken, wie sie ihr PVY-Management durchführen werden", sagte MacRae.
VERBINDUNG: Die Studie zeigt, wie unterschiedliche PVY-Stämme unterschiedliche Sorten beeinflussen
Nicht alle Blattläuse sind gleich. Und obwohl eine Reihe von Arten in der Falle vorhanden sein können, sind sie nicht alle so effizient wie ein Vektor von PVY. Myzus persicae oder die grüne Pfirsichblattlaus ist am effizientesten. Sojabohnenblattlaus ist nur etwa ein Zehntel so wirksam wie grüne Pfirsichblattlaus. Risikobewertungen können nun sowohl anhand der vorhandenen Arten als auch anhand der Anzahl durchgeführt werden.