Liten kusin från labbet räddar rapsen från röta

Av Jens Staal, Inst för växtbiologi soch skogsgenetik, SLU,Uppsala

CoverTorröta är en svampsjukdom som orsakar stora skador på raps och andra kålväxter i Sverige och världen över. Bara i Frankrike orsakar denna sjukdom årliga skador på upp till 147 miljoner euro. Problemet med torröta förväntas också tillta, dels på grund av klimatförändringar, dels för att odlingen av raps ökar i takt med en stigande efterfrågan. Alltmer raps används nu för produktion av raps-metylester (RME), ett bränsle som kan ersätta fossil diesel. Även andra kvaliteter hos rapsoljan har dock börjat uppmärksammas – både dess goda hälsoegenskaper och möjligheterna att använda oljan för andra tekniska ändamål.

Genom att studera immunförsvaret hos molekylärbiologernas favoritväxt backtrav (Arabidopsis thaliana), en liten kusin till raps, har vi identifierat flera komponenter som en växt behöver för att försvara sig mot torröta (Leptosphaeria maculans). En av dessa komponenter är en så kallad resistensgen, en typ av gen som använts i förädlingen av sjukdomsresistenta grödor. Den typ av resistensgen som skyddar backtrav mot torröta har flera likheter med djurs och människors ospecifika immunförsvar. Växtförädlare kan föra över resistensgenen till raps med hjälp av genteknik för att ta fram nya sorter som är resistenta mot torröta. De kan också leta fram liknande gener i vilda rapssläktingar och sedan använda traditionell förädling för att framställa resistenta sorter. Många av de resistensgener som idag används mot torröta i raps finns för övrigt på delar av raps-kromosomerna som liknar den del av backtravs-kromosomen där genen vi hittat ligger.

Resistensen mot torröta är dock komplicerad och det behövs fler komponenter än bara en enkel resistensgen. Backtrav behöver producera giftet camalexin för att helt motstå en infektion av torröta. Det visade sig även att mängden camalexin som producerades bestämde hur fort backtraven blev sjuk om den saknade resisensgenen.

I vanliga fall brukar växthormoner som eten, jasmonsyra och salicylsyra vara inblandade i växters försvar mot sjukdomsframkallande organismer, men dessa hormoner hade ingen avgörande betydelse för backtravens försvar mot torröta. I stället visade det sig att dessa växthormoner samverkar med svampens utveckling, och styr när svampen skall övergå från att växa i växten utan att orsaka symptom till att orsaka synliga symptom och bilda sporer. Vi kom fram till detta genom studier av korsningar mellan mutanter i backtrav: Muterade backtravsplantor som helt saknar de försvarssystem som bygger på de tre hormonerna hade ändå god motståndskraft mot torröta. Däremot syntes effekter från de tre hormonerna på sjukdomsutvecklingen när de camalexin- och resistensgens-beroende försvaren korsats bort.

Det finns också en samverkan mellan torröta och en annan viktig rapssjukdom, kransmögel (Verticillium longisporum). När dessa två sjukdomar kombineras framträder torrötesymptomen på backtrav mycket tidigare och tydligare. Genom att studera ett stort antal mutanter kunde vi även se att växthormonet abskissinsyra (ABA), som i vanliga fall skyddar växten mot torka, köld och salt, även skyddar mot torröta.

Tack vare en liten och till det yttre oansenlig liten kusin från labbet har det alltså varit möjligt att få en helt ny förståelse kring hur resistens mot torröta i raps fungerar. Denna grundforskning har också uppenbara praktiska användningsområden.

<a href="http://vaxt.vbsg.slu.se/~staal/”>Jens hemsida

Avhandling

Faculty of 1000 Biology

This entry was posted in växtsjukdomar. Bookmark the permalink.

Comments are closed.