Med utgangpunkt i villjordbær, har Mandeep Poudel i sin doktorgrad undersøkt hvorfor noen jordbærplanter tåler Phytophthora-kronråte bedre enn andre, og mulighetene for å utvikle nye jordbærsorter med bedre sykdomstoleranse.
Kronråte er en alvorlig jordbåren sykdom som skyldes Phytophthora cactorum, og som kan føre til store tap i jordbærproduksjon. De fleste kommersielle jordbærplantesortene er mottakelige for sykdommen, og kjemiske tiltak gir begrenset effekt.
Gjennom genetiske analyser fant Poudel et tydelig område i jordbærets arvestoff som har stor betydning for plantens evne til å stå imot sykdommen. Området ligger på kromosom 7B og forklarer rundt 53 prosent av forskjellene i hvor hardt plantene rammes av kronråte. Evnen til å motstå sykdom viste seg også å være sterkt arvelig.
─ Det genetiske området inneholder flere gener som er kjent for å spille en rolle i plantens forsvar, sier Poudel.
Villjordbær ga svarene
For å finne dette området på kromosomet tok Poudel utgangspunkt i villjordbær. Disse plantene har større genetisk variasjon enn dem som brukes i jordbærproduksjon, og er en viktig kilde til egenskaper som mangler i dagens plantesorter.
Ved å koble genetisk informasjon med hvor syke plantene ble etter smitte, kunne han identifisere hvilke deler av arvestoffet som hang sammen med motstand mot kronråte.
─ De sterkeste kildene til resistens ble funnet i eksotiske villjordbær. De utgjør en viktig kilde til nye resistensgener i arbeidet med å utvikle mer resistente jordbærsorter, sier Poudel
Testet plantegener
For å undersøke om utvalgte gener faktisk bidrar til beskyttelse mot sykdom, ble enkelte jordbærgener testet i en modellplante. Når disse genene ble slått på, reagerte plantene raskt og klarte å begrense veksten av plantesykdommen.
Resultatene viste at effekten var avhengig av hvilken utgave genet kom fra. Ett gen fungerte bare når det stammet fra en motstandsdyktig plante, mens samme type gen fra en mottakelig plante ikke ga beskyttelse.
Skadegjøreren er også viktig
I doktorgradsarbeidet så Poudel også på hvordan Phytophthora cactorum bidrar til at sykdommen sprer seg i planten. Skadegjøreren produserer proteiner som påvirker hvordan planten reagerer under angrep. PcELI3 er et slikt protein.
Poudel undersøkte tre ulike utgaver av proteinet fra stammer som gir ulike typer sykdom i jordbær. Proteinene utløste sterke reaksjoner i testplantene. Da produksjonen av PcELI3 ble redusert, fikk skadegjøreren dårligere evne til å spre seg i planten.
– Dette viser at proteinet er viktig for at skadegjøreren skal lykkes, sier Poudel.
Betydning for framtidig foredling
Doktorgradsarbeidet gir ny kunnskap om samspillet mellom jordbær og kronråte. Funnene gir konkrete mål for utvikling av nye jordbærsorter som tåler sykdom bedre. Det kan på sikt bidra til mindre avlingstap og redusert bruk av kjemiske plantevernmidler.
Mandeep Poudel er 30 år og kommer fra Nepal. Fra tidligere har han en Master in Plant Sciences (NMBU).
Den 29. april forsvarer han ved NMBU forsvarer han sin doktorgradsavhandling med tittelen: «Plante-forsvar og patogen virulens i jordbær-rød marg patosystemet».
Hovedveileder har vært Professor May Bente Brurberg (NMBU/NIBIO). Medveiledere: Dr. Anupam Gogoi (NIBIO), Dr. Jahn Davik (NIBIO), Professor Arne Stensvand (NMBU/NIBIO).