Internationalt samarbejde arbejder på at avle svamperesistent bomuld

Bomuld er en vigtig afgrøde, der dyrkes rundt om i verden, såsom i lande som USA og Usbekistan. Da en svamp begyndte at skade bomuld i begge lande, samlede den deres forskere til et innovativt forskningssamarbejde.

Svampen kaldes Fusarium wilt race 4, og den har påvirket Pima-bomuldsproduktionen, en specifik slags bomuld, i dele af Californien i næsten to årtier. For nylig blev den samme visnesynne fundet i Texas i 2017 og i New Mexico i 2019. Fusarium har også påvirket landbrugsregioner i Usbekistan. Svampen får planterne til at visne og dø.

For at finde en måde at hjælpe bomuldsbønder på, gik United States Department of Agriculture (USDA), usbekiske videnskabsmænd, nogle amerikanske universiteter og andre i bomuldsindustrien sammen. Dette gav en mulighed for aggressivt at adressere Fusarium-visneproblemet og beskytte bomuldsindustrien i begge lande. Forskerne arbejdede sammen for at finde en løsning til at reducere bomuldsafgrødens sårbarhed over for svampen.

"Disse grupper styrkede samarbejder med et fælles mål:hurtigt at identificere resistente kilder til sygdommen, så de kan krydses for at udvikle forbedrede varianter af Pima-bomuld," siger Mauricio Ulloa, en forskningsgenetiker hos USDA's Agricultural Research Service. "Jeg er glad for at kunne sige, at disse anstrengelser gav pote."

Undersøgelsen blev for nylig offentliggjort i Journal of Plant Registrations .

Forskerholdene udviklede nye Pima bomuldskimplasmalinjer, der er resistente over for sygdommen ved at krydse sorter fra Usbekistan og USDA's bomuldskimplasmakollektioner. Kimplasma omtales ofte som en levende genetisk ressource, der hjælper opdrættere med at fremme mangfoldigheden af ​​en afgrøde. For afgrøder kommer de almindeligvis i form af frø eller plantevæv.

De tre nye linjer - som går efter PSSJ-FRP01, PSSJ-FRP02 og PSSJ-FRP03 - er produktet af linjer, der har vist sig at være resistente over for sygdommen. De har hver især lidt forskellige egenskaber. Hver viste sig at have en god balance mellem modstandsdygtighed over for svampen og god fiberkvalitet.

"Disse linjer vil hjælpe med at fortsætte med at reducere Pima-bomuldsindustriens sårbarhed over for dette svampepatogen," siger Ulloa. "Det vil også blive ved med at fremme indsatsen for at udvide den genetiske base af resistensen. Dette er afgørende for bomuldsindustrien i USA og Usbekistan. Det har været givende at være en del af denne forsknings- og avlsindsats. Udviklingen af ​​et resistent kimplasma vil hjælpe med at reducere virkningen af ​​dette patogen på bomuldsafgrøden."

Fusarium visne race 4 får en bomuldsplante til at dø i vækstsæsonen. Svampen inficerer først rødderne, hvilket gør, at der kommer en lang, mørk sammenhængende stribe i pæleroden. Når rødderne begynder at dø, forårsager det også visnelse i bladene.

Bomuld, der er modstandsdygtig over for visnen, har en plantedødelighed på under 10 % og meget lav forekomst af rodfarvning. Den kan stadig give et godt udbytte, uden at bladene bliver påvirket. Selvom forskerne stadig arbejder på at forstå denne sygdom bedre og ikke ved præcist hvordan, lader planterne ikke til at tillade svampen at kolonisere rødderne til så meget som ikke-resistente planter.

Forskernes mål med at generere disse nye linjer er, at private avlere har nye genetiske ressourcer, de kan bruge til at producere kommercielle sorter, der er resistente. Dette vil give landmændene mulighed for at beskytte deres afgrøder mod svampen.

"Selvom kimplasmalinjer ikke er en helt færdig sort, giver de en enorm ressource," forklarer Ulloa. "Vi kan bruge de resistente kimplasmalinjer, vi har opnået, og krydse dem med frøfirmaets sorter. Dette reducerer i sidste ende det økonomiske tab af bomuldsproduktion for avlerne og giver dem mulighed for at bruge nye og forbedrede resistente sorter." + Udforsk yderligere

Nye pima bomuldssorter viser forbedret resistens mod Fusarium visnesygdom