• Nie Znaleziono Wyników

Nowe wyzwania dla hodowli odpornościowej na przykładzie rdzy zbóż

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "Nowe wyzwania dla hodowli odpornościowej na przykładzie rdzy zbóż"

Copied!
2
0
0

Pełen tekst

(1)

NR 285 BIULETYN INSTYTUTU HODOWLI I AKLIMATYZACJI ROŚLIN 2019

101

PAWEŁ CZ. CZEMBOR GRZEGORZ CZAJOWSKI PIOTR SŁOWACKI

Instytut Hodowli I Aklimatyzacji Roślin — Państwowy Instytut Badawczy, Radzików Zakład Genetyki i Hodowli Roślin

e-mail: p.czembor@ihar.edu.pl

Nowe wyzwania dla hodowli odpornościowej

na przykładzie rdzy zbóż

Hodowla odpornościowa jest szeroko stosowaną metodą w ograniczaniu strat plonu zbóż powodowanych przez choroby. Tylko poznanie właściwości chorobotwórczych czynników sprawczych powodujących choroby może przyczynić się do właściwego wykorzystania w programach hodowlanych efektywnych genów odporności. Co więcej, populacje patogenów wymagają stałego monitorowania zmienności, które zachodzą m.in. w wyniku migracji, mutacji i rekombinacji, a frekwencja występowania danego patotypu jest silnie zależna od presji selekcyjnej środowiska (np. geny odporności gospodarza, temperatura i wilgotność powietrza).

W warunkach Polski, pszenica i pszenżyto mogą być porażane przez trzy gatunki grzybów z rodzaju Puccinia: P. triticina (Pt, sprawcy rdzy brunatnej), P. striiformis f.sp. tritici (Pst, rdza żółta) i P. graminis (Pg, rdza źdźbłowa). Rdza brunatna występuje rokrocznie z różnym nasileniem i w sprzyjajacych warunkach środowiska może spowodować znaczące straty w plonie ziarna. Wciąż efektywne geny odporności gospodarza to Lr9 i Lr19. Niemniej jednak, w ostatnich latach zaobserwowano zjawisko specjalizacji pasożytniczej populacji Pt w stosunku do pszenżyta, która w odróżnieniu od populacji grzyba na pszenicy charakteryzuje się co najmniej niższą frekwencją wirulencji w stosunku do genów odporności Lr: 1, 3, 3bg, 3ka, 20 i 32. Świadczy to, że z pozoru stabilna populacja również podlega dynamicznym zmianom, w wyniku których należy się spodziewać nowych wirulencji lub bardziej złożonych kombinacji w już zaobserwowanych.

W roku 2011 w Europie zaobserwowano spektakularną wymianę „starej” populacji P. striiformis f.sp. tritici na „nową”, o zupełnie odmiennej patogeniczności. Zaobserwowana zmiana w tak krótkim okresie czasu i w wielu miejscach jednocześnie, wykazała jak bardzo nie wiele wiemy o potencjalnych możliwościach grzyba, na którego należy spojrzeć w szerszym kontekście, tj . globalnych zmian klimatycznych oraz zdolności migracyjnych i adaptacyjnych. Pojawienie się w dużym nasileniu nowych ras „Warrior”

(2)

Paweł Cz. Czembor ...

102

(rasa Pst7), „Kranich” (Pst8), a ostatnio „Warrior(-)” (Pst10) oraz „Triticale2015” (Pst13) ukazały wąską bazę odporności genetycznej pszenicy i pszenżyta, a co najważniejsze - jej nieefektywność. Obecnie, jedyne geny odporności Yr5 i Yr15 zapewniają efektywną ochronę przeciwko rdzy żółtej, ale nie wiadomo na jak długo przy wzrastającej presji selekcyjnej ze strony Pst.

Rdza źdźbłowa dała o sobie znać w bezprecedensowej epidemii zapoczątkowanej w Ugandzie z udziałem rasy Ug99 (rasa TTKSK) oraz jej patotypów siostrzanych, które posiadały niespotykaną dotąd kombinację wirulecji zwłaszcza w stosunku do genów odporności Sr24, Sr31, Sr36 i Sr38, stanowiących podstawę ochrony genetycznej przed patogenem dla większości odmian pszenicy uprawianej na świecie. Wspólny wysiłek wielu naukowców wspierany przez Laureata Nagrody Nobla Normana Borlauga („Borlaug Global Rust Initaitive”) pozwolił na zażegnanie dramatycznej w skutkach epidemii w Afryce i krajach Bliskiego Wschodu, ale niestety pojawiły się kolejne zagrożenia, które już bezpośrednio dotyczą Europy. W roku 2013 w Niemczech i Danii (i prawdopodobnie również w Polsce) obserwowano patotypy z grupy ras nazwanej „Digalu” (TKTTF) niespokrewnionej z Ug99, która w tym samym roku zdewastowała uprawy pszenicy w Etiopii, a ostatnio została wykryta w Wielkiej Brytanii (2018). Co więcej, w roku 2016 na Sycylii rasa TTTTF (również nie spokrewniona z Ug99) zniszczyła uprawy pszenicy zwyczajnej i twardej. Rasa ta jest awirulentna w stosunku do genów Sr31, Sr24 i Sr25. Niezwykle istotne z punktu widzenia zdolności adaptacyjnych Pgt jest stwierdzenie występowania w Szwecji w roku 2017 populacji pochodzącej z rekombinacji mejotycznej (pełno-cyklicznej z udziałem berberysu jako drugiego żywiciela). Zaobserwowanie tego zjawiska potęguje zagrożenie upraw pszenicy i pszenżyta przez możliwość pojawienia się zupełnie nowych wariatów wirulencji, dla których obecnie brak genów odporności gospodarza. Z przeprowadzonych badań w kilku ośrodkach naukowych wynika, że zdecydowana większość odmian pszenicy uprawianych w Europie jest podatna na wykryte rasy Pgt. Również w Polsce w ostatnim sezonie wegetacyjnym zaobserwowano rdzę źdźbłową na pszenicy i pszenżycie. Obecnie w IHAR-PIB w Radzikowie prowadzone są prace nad identyfikacją ras i zakresu ich wirulencji w stosunku do znanych genów odporności. Wszystkie przytoczone powyżej fakty, wskazują na konieczność podjęcia natychmiastowych prac mających na celu włączenie efektywnych źródeł odporności na Pgt do programów hodowlanych pszenicy i pszenżyta.

PODZIĘKOWANIA

Autorzy składają podziękowania Ministerstwu Rolnictwa i Rozwoju Wsi za wsparcie finansowe prac badawczych wykonanych w ramach Programu Wieloletniego „Tworzenie naukowych podstaw postępu biologicznego i ochrona roślinnych zasobów genowych źródłem innowacji i wsparcia zrównoważonego rolnictwa oraz bezpieczeństwa żywnościowego kraju”, zadanie 3.2 „Monitoring zmian zdolności chorobotwórczych populacji biotroficznych patogenów zbóż podstawowych”.

Cytaty

Powiązane dokumenty

Jest przyczyną: zapalenia mózgu (Nipah virus encephalitis), zespołu zapalenia układu oddechowego i mózgu u świń (porcine respiratory and encephalitis syndrome),

Następne dziesięć jednostek poświęca autor prezentacji poszczególnych nauk o religii: krytyki religii, teologii religii, filozofii religii, analitycznej filozofii religii łącznie

Lokalne przepisy porządkowe wydawane są również w powiecie. W tym zakre- sie obowiązują podobne zasady, jak na forum gminy. W zakresie ustawowo nieure- gulowanym lub w innych

Udział bulw z objawami parcha, średni stopień porażenia próby i średni stopień porażenia bulw porażonych parchem zwykłym były istotnie determinowane przez

Studium przypadku Grupy Azoty Puławy dowodzi, że strategia budowania wartości wspólnej, służącej podstawowym interesariuszom w dłuższej perspektywie wpływa na wzrost

Jak informują mieszkańcy, był on kryty najpierw słomą, później blachą, a w końcu eterni tem; dwuspadowy dach z eter nitem częściowo porosłym warstwą mchu zachował się

Lecz wówczas świadek polityczny, choć on lub ona może być świadkiem moralnym, nie stanowi paradygmatycznego przy- kładu świadka moralnego.. Typem idealnym świadka politycznego

Celem niniejszej pracy jest analiza poziomu i zmienności wskaźników opisujących pro- duktywność, zdolność do różnicowania genotypów i udział w interakcji środowisk