Eine neue in Plant Pathology veröffentlichte Studie identifiziert zum ersten Mal die Genotypen von P. infestans, die in den wichtigsten Kartoffelanbaugebieten in Java, Indonesien, zu einer späten Seuche führen.
Die Kartoffel-Spätbrandkrankheit wird als Ursache der großen irischen Kartoffelhunger von 1845 angesehen. Sie wurde als die schlimmste aller der Kartoffel bekannten Krankheiten bezeichnet. Die Landwirte hoffen auf wirksame und dauerhafte Lösungen für die Spätfäule, während die Forscher weiter studieren und verstehen Phytophthora infestans, der pilzartige Mikroorganismus, der die Krankheit verursacht.
Eine neue Studie, Genotypische und phänotypische Charakterisierung von Phytophthora infestans Bevölkerungen auf Java, Indonesien, veröffentlicht in Plant Pathology, identifiziert zum ersten Mal die Genotypen oder Stämme von P. infestansIn den wichtigsten Kartoffelanbaugebieten auf der indonesischen Insel Java kommt es zu einer späten Seuche. Zweitens wird die Verschiedenartigkeit des Erbguts in der Region untersucht P. infestans Populationen in diesen Regionen.
„Forscher verwenden Züchtungstechnologien, um Lösungen zu entwickeln, die Resistenz gegen diese bieten P. infestans. Das Verständnis der Genotypen und der genotypischen Vielfalt des Erregers und seiner Entwicklung ist daher der Schlüssel zu einer dauerhaften und dauerhaften Resistenz gegen die Krankheit “, erklärt Dr. Phillip Wharton, außerordentlicher Professor am College für Landwirtschaft und Biowissenschaften an der Universität von Idaho und Hauptautor der Publikation.
US-Forscher der University of Idaho, der University of Minnesota und der Michigan State University arbeiteten mit Kollegen des indonesischen Zentrums für Forschung und Entwicklung im Bereich Agrarbiotechnologie und genetische Ressourcen (ICABIOGRAD) zusammen, um zu sammeln und zu studieren P. infestans Proben über einen Zeitraum von vier Jahren (2016-19) von 15 Standorten in neun Regentschaften auf Java, Indonesien. Eine Mikrosatellitenanalyse ergab, dass Spätbrandausbrüche in diesen Regentschaften durch EU_2_A1, einen europäischen Genotyp, und andere Genotypen verursacht wurden, die eng mit EU_2_A1 verwandt sind, aber nur in Indonesien vorkommen.
Diese Ergebnisse legen nahe, dass der in Indonesien eingeführte ursprüngliche Genotyp wahrscheinlich EU_2_A1 war und dass sich diese Populationen aufgrund einer hohen Mutationsrate und ohne Selektionsdruck durch die anfälligen Kartoffelwirte, die derzeit in Indonesien angebaut werden, weiter entwickeln.
Das Forschungsteam ist Teil der Füttere die zukünftige Biotechnologie-Kartoffel-Partnerschaft (BPP). Das von der Michigan State University geleitete Projekt zielt darauf ab, Kleinbauern in Bangladesch und Indonesien gentechnisch veränderte Kartoffeln gegen Spätbrand zu bringen.
Die Entwicklung gentechnisch veränderter Kartoffeln ist ein mehrstufiger Prozess, bei dem bestimmte Gene in das Genom der gewünschten Kartoffelsorte eingefügt werden. Die Proteinexpression des Gens (der Gene) in der Pflanze kann zu Veränderungen in der Reaktion der Pflanze auf Stressfaktoren wie Infektionen durch einen Krankheitserreger führen. In diesem Projekt werden drei Gene von Wildkartoffelarten, von denen bekannt ist, dass sie eine natürliche Resistenz gegen Spätbrandkrankheiten bieten, in von Landwirten und Verbrauchern bevorzugte Sorten eingefügt. Das Ergebnis ist eine bevorzugte Kartoffelsorte mit dauerhaftem Krankheitsschutz.
Zu den Vorteilen der gegen Spätbrand resistenten Kartoffel gehört die Verringerung der Exposition gegenüber chemischen Fungiziden. Wharton schätzt, dass das derzeitige Sprühen chemischer Fungizide zur Bekämpfung der Spätfäule um bis zu 90% reduziert werden könnte. „Dies reduziert den direkten Kontakt der Landwirte und ihrer Familien mit synthetischen Chemikalien, die während der gesamten Vegetationsperiode häufig wöchentlich angewendet werden, und häufig ohne persönliche Schutzausrüstung, die Rückstände auf sich selbst, im Boden und auf den Kartoffeln hinterlässt“, erklärt Wharton. "Weniger Fungizidanwendung bedeutet weniger Exposition gegenüber Züchtern, Verbrauchern und der Umwelt gegenüber synthetischen Chemikalien."
Die Lösung des Problems der Spätfäule kann auch zu einem geringeren Verlust nach der Ernte und einem höheren Ertrag führen. Frühe Ergebnisse von Feldversuchen mit drei gegen Spätbrand resistenten Kartoffeln in Indonesien scheinen zu zeigen, dass ein Zusammenhang zwischen dem Fehlen der Krankheit und höheren Erträgen besteht.
„Obwohl noch viel mehr Forschung erforderlich ist, deutet ein frühes Anzeichen darauf hin, dass eine Kartoffel, die gegen Spätbrand resistent ist, auch einer wachsenden Bevölkerung mit höherer Ernteproduktion zugute kommen könnte“, sagt Wharton. Angesichts der prognostizierten Weltbevölkerung von mehr als neun Milliarden bis 2050 und vieler weiterer zu fütternder Münder sind dies positive Nachrichten.
Wharton und das Biotechnology Potato Partnership Team, das er genannt hat die späten Seuchenjäger, haben ähnlich durchgeführt P. infestans Umfragen in ganz Bangladesch, dem anderen geografischen Schwerpunkt des Projekts. Die Ergebnisse dieser Umfragen werden voraussichtlich bald veröffentlicht.
