Próby zaplanowano na 2022 r. W trzech lokalizacjach w ramach grantu Specialty Crop Research Initiative.
Wirus ziemniaka Y (PVY) jest poważnym problemem dla plantatorów ziemniaków w całych Stanach Zjednoczonych, który powoduje dolistne i nekrotyczne objawy bulw, które zmniejszają rozmiar i ogólną wydajność wielu odmian ziemniaka. Badanie przeprowadzone przez University of Idaho szacuje, że straty z PVY kosztowały przemysł ziemniaczany w tym stanie tylko 34 miliony dolarów rocznie. W tym samym badaniu oszacowano zmniejszenie potencjalnych plonów o 10–50%.
Istnieje niewiele opcji kontrolowania PVY, z wyjątkiem uprawy i utrzymywania nasion wolnych od chorób. Podczas gdy szczepy się zmieniają, a wektory utrzymują się, patolog roślin badawczych USDA Jonathan Whitworth oraz profesor i entomolog z University of Minnesota Ian MacRae pracują nad zebraniem danych, które pomagają plantatorom ziemniaków w podejmowaniu świadomych decyzji dotyczących zarządzania.
Aktualne badania PVY rozpowszechniane na poletkach demonstracyjnych
W ostatnich latach wyniki śledzenia w zachodnich stanach USA pokazują, że PVYO, niegdyś dominujący szczep, został wyparty przez PVYNWi. We wschodniej Kanadzie ten sam dominujący szczep został wyparty przez PVYNTN. W zależności od uprawianej odmiany, szczepu PVY i środowiska, objawy dolistne różnią się intensywnością. Whitworth, współpracując z emerytowanym Stewartem Grayem, ocenił wpływ różnych szczepów na około 62% odmian ziemniaków uprawianych w USA. Celem było określenie, które z nich są najbardziej podatne i jak objawy przejawiają się pod różnymi szczepami.
Praca Whitwortha pomaga wprowadzić odporne geny do nowych odmian i obejmuje znalezienie sposobów na utrzymanie materiału hodowlanego w stanie wolnym od wirusów i innych chorób. Obejmuje również wybieranie zaawansowanych linii hodowlanych i ocenę ich reakcji na PVY. Oporność żywicieli stanowi rozwiązanie dla hodowców, pomagając im ograniczyć stosowanie środków owadobójczych i olejów roślinnych, powiedział Whitworth.
Korzystając z wielu izolatów z pięciu szczepów PVY, naukowcy zainfekowali i ocenili odmiany stanowiące 62% areału nasion zgłoszonych do certyfikacji w 2019 r. Reprezentowanych było pięć klas rynkowych i wykorzystano łącznie 67 odmian ziemniaka. Na podstawie analizy wizualnych ocen liści naukowcy odkryli, że najpoważniejsze objawy były związane z PVYO odcedzić. Najłagodniejsze objawy były związane z PVYNIE.
Podczas gdy łagodne objawy PVY są idealne w produkcji komercyjnej, w produkcji nasion łagodne objawy pozwalają na tworzenie rezerwuaru wirusa w uprawach nasiennych. W przemyśle nasiennym powszechną praktyką w zakresie redukcji wirusa jest nielegalne wycofywanie roślin i usuwanie partii nasion na podstawie wizualnie wykrytych objawów. W ostatnich latach agencje certyfikujące oparły odsetek wirusów na próbkach liści testowanych metodą ELISA, a nie na kontrolach wizualnych. Pomogło to poprawić ogólną sytuację.
Kilka odmian, w tym Eva, Ciklamen i Payette Russet, wykazało ekstremalną odporność na PVY ze względu na obecność genu odporności. Whitworth i jego zespół nie wykryli wirusa w żadnych roślinach zaszczepionych żadnym z izolatów wirusa.
Odmiany, takie jak Russet Norkotah i Silverton Russet, mają łagodne lub przejściowe objawy PVY i przyczyniły się do zwiększenia poziomu PVY w uprawach nasiennych.
Whitworth powiedział, że badanie i katalogowanie symptomów różnych szczepów na różnych odmianach dostarcza hodowcom ważnej wiedzy na temat podejmowania decyzji. Znajomość objawów różnych odmian pomaga im określić, jakie działania należy podjąć. Wiedza o tym, jakie działania należy podjąć, może być szczególnie trudna, gdy rozwijają się i zmieniają nowe odmiany.
W 2016 roku plantatorzy z Waszyngtonu zostali zaproszeni do obejrzenia poletek PVY pokazujących 42 różne odmiany. W 2018 roku na poletkach w Waszyngtonie, Wisconsin i Maine wystawiono 20 odmian. W tym roku na wszystkich poletkach demonstracyjnych wykorzystano pięć popularnych odmian. Pozostałe 15 było specyficznych dla tego regionu.
„W tych próbach mieliśmy cztery rzędy każdej odmiany” - powiedział Whitworth. „Jeden rząd był zdrowy, jeden był zakażony PVYO, jeden z PVYNIEi jeden z PVYNTN. Dało to hodowcom możliwość przyjrzenia się i zobaczenia, jak faktycznie wyglądają rośliny zakażone różnymi odmianami PVY i porównania ich bezpośrednio ze zdrową rośliną ”.
Podobne badania planowane są na 2022 r. W trzech lokalizacjach w ramach grantu Specialty Crop Research Initiative. Takie postępowanie stanowi doskonałą okazję dla naukowców do rozpowszechniania najnowszych badań PVY. Pozwala im również bezpośrednio pokazać hodowcom, w jaki sposób mogą kontrolować i ograniczać PVY w ich lokalizacji.
Monitorowanie lotu wektorów zapewnia system wczesnego ostrzegania
Przez ostatnie 10 lat Ian MacRae i jego koledzy z University of Minnesota monitorowali loty wektorowe. W zależności od roku mają od 17 do 21 pułapek ustawionych w całej środkowej Minnesocie aż do Północnej Dakoty, obejmując łącznie około 400 mil.
„Obejmuje większość produkcji nasion między Dakotą Północną a Minnesotą” - powiedział MacRae.
Projekt jest wynikiem zapotrzebowania plantatorów; współpracownicy hodowców, którzy przyjmują pułapki dostarczane pocztą uniwersytecką w próbkach tygodniowo. Próbki są sortowane i identyfikowane w laboratorium MacRae.
MacRae i jego laboratorium zebrali dane z 10 lat, analizując loty sezonowe, iw rezultacie mają dobry pomysł, kiedy zaczną widzieć ciśnienie wektorowe.
„Wszystkie poszczególne regiony, ich dynamika jest nieco inna, więc daje im to narzędzie do podjęcia próby zastanowienia się, w jaki sposób zamierzają zarządzać swoim PVY” - powiedział MacRae.
DOTYCZY: Badania pokazują, jak różne szczepy PVY wpływają na różne odmiany
Nie wszystkie mszyce są sobie równe. I chociaż w pułapce może znajdować się wiele gatunków, nie wszystkie są tak wydajne jak wektory PVY. Myzus persicae, czyli mszyca brzoskwiniowa, jest najbardziej wydajna. Mszyce sojowe są tylko około jednej dziesiątej tak wydajne jak mszyce brzoskwiniowe. Ocenę ryzyka można teraz przeprowadzić na podstawie występujących gatunków, jak również liczby.