I doktorgraden sin viser Ranjana Pathak at det er mulig å bekjempe melduggsoppen i veksthustomat med å belyse plantene med UV-lys med bølgelengde under 290 nm. En mørk periode mellom UV-strålingen og vekstlys forbedres resultatet ytterligere.
Meldugg forårsaket av Pseudoidium neolycopersici er en plantesykdom som gjør stor skade i tomatproduksjonen i mange land. Mikroklimaet i veksthus gir ideelle vilkår for meldugg, og det brukes i dag kjemiske midler i bekjempingen. Det er kjent at ultrafiolett (UV) lys har melduggdrepende egenskaper, og at andre bølgelengder enten kan forsterke eller motvirke denne effekten. I doktorgraden sin som har tittelen: «Identifikasjon av fotoreseptorer med funksjonell karakterisering av fotolyase i Pseudoidium neolycopersici», har Ranjana Pathak studert hvordan dette fungerer. Den skal hun forsvare på Norges miljø- og biovitenskapelige universitet (NMBU) den 10. desember 2021.
Bølgelengde er avgjørende
Det er tidligere vist at kortbølget (< 290 nm) ultrafiolett lys (UV) brukt alene eller i kombinasjon med rødt lys er effektivt som tiltak mot meldugg. Imidlertid er effekten av slik UV-behandling på spiring av konidiesporer av melduggsoppen motvirket av UV med lengre bølgelengder og av blått lys. Dette indikerer at det skjer en lys-påvirket reparasjon av skaden som UV ved kortere bølgelengder har påført soppen.
Doktoranden har undersøkt meldugg-arter som angriper tre økonomisk viktig kulturer hos oss, nemlig tomat, agurk og jordbær, med mest fokus på Pseudoidium neolycopersici, som gjør skade på tomat. Melduggsoppene har en naturlig forsvarsmekanisme mot skader fra UV-stråling. Slike skader i DNAet kan repareres ved en mekanisme som aktiveres ved bestråling av UV-lys med lengre bølgelengde og blått lys. For å unngå at dette skjer, bør bestrålingen med kortbølget UV lys foregå i mørke, dvs. om natten. Effekten vil forsterkes dersom det er minst 4 timer mellom UV behandlingen og dags- eller vekstlys, som inneholder de høyere UV-bølgelengdene og blått lys. Pathak har karakterisert gener, fotoreseptorer og mekanismer som ligger til grunn for lys-påvirket DNA-reparasjon i melduggsoppen.
Konklusjon
I doktorarbeidet sitt konkluderer Ranjana Pathak med at man kan bekjempe melduggsoppen i veksthustomat med å belyse plantene med UV-lys med bølgelengde under 290 nm. Dersom man i tillegg inkluderer en mørk periode mellom UV-strålingen og vekstlys vil dette forbedre resultatet av bekjempingen betraktelig. Funnene i dette studiet gir oss viktige kriterier for bedre design av optisk-basert behandling mot meldugg ved riktig valg av bølgelengder, behandlingstidspunkt og -varighet og i tillegg en bekjemping uten bruk av kjemiske plantevernmidler. Dette er grunnforskning som kan bli viktig i en bærekraftig bekjempning av meldugg.
Ranjana Pathak er fra India hvor hun også tok sin mastergrad i bioteknologi. Hun begynte som doktorgradsstipendiat ved fakultet for biovitenskap i 2017 med økonomisk støtte fra Forskningsrådet gjennom prosjektene VekthusDynamikk og END-IT. Hovedveileder har vært Dr. Aruppillai Suthaparan (NMBU), og Dr. Lance Cadle-Davidson (US Department of Agriculture), Professor Arne Stensvand (NMBU/NIBIO), Professor Knut Asbjørn Solhaug (NMBU) og Førsteaman. Åshild Ergon (NMBU) har vært medveiledere.