Проектът EuroBlight изследва продължаващата еволюция на картофената късна болест патоген (Phytophthora infestans).
През 2017 г. бяха генотипирани почти 1500 проби от 16 държави в Европа.
Резултатите показват, че новите клонинги продължават да се разпространяват.
Последни открития
Около 75% от пробите принадлежат към определени клонални линии, също наблюдавани през предишни сезони.
Някои клонинги са широко разпространени и присъстват в Европа повече от десетилетие, но три новопоявили се клона (EU_37_A2, EU_36_A2 и EU_41) увеличиха общата си честота от 10% през 2016 г. на 28% от населението през 2017 г.
През същия период генотип 13_A2 намалява от над 30% на по-малко от 20% от населението.
Една четвърт от популацията, главно от скандинавската част на Европа, се състоеше от ефимерни, генетично разнообразни изолати, съответстващи на ооспорен носител. Ясен регионален модел на доминиране на клонингите спрямо сексуалните рекомбинанти се наблюдава в цяла Европа.
Обсъждат се някои последици от тези премествания и текущите промени.
методология
От пристигането си през деветнадесети век Phytophthora infestans, причинител на картофена болест, остава сериозна заплаха за европейското производство на картофи. Въпреки че сега сме по-добре подготвени да контролираме болестта, отколкото в миналото, еволюиращите популации на патогени продължават да предизвикват интегрирани практики за управление.
Наблюдавани са бързи промени в популациите на P. infestans, причиняващи късна болест в Европа, Америка и Азия, включително появата на щамове с повишена агресивност или намалена чувствителност към фунгициди. Всъщност промените в популациите на P. infestans влияят пряко върху развитието и внедряването на устойчиви сортове, ефективността на системите за предупреждение за болести и ефикасността на продуктите за растителна защита.
(Увеличение)
Пример за случай на късна болест, включен в базата данни Euroblight
Поради това координираният и непрекъснат мониторинг на патогени беше предложен от консорциума EuroBlight на неговото заседание през 2013 г. и сега се прилага като мониторингова дейност в целия ЕС, включително всички заинтересовани страни.
Ние продължаваме да наблюдаваме популациите и да характеризираме инвазивните генотипове, за да спомогнем за оптимизиране на IPM стратегиите, както се изисква от Директива 2009/128 / ЕО на ЕС относно устойчивото използване на продукти за растителна защита.
Пример за единична проба FTA карта. FTA картите обикновено се използват за вземане и съхраняване на ДНК проби.
Както и в предишни години, „картите за свободна търговия“ бяха разпространени сред „разузнавачите“ по болестите в целия бранш, които посещаваха заразени с болести. Болните листа бяха притиснати върху картите и върнати в лабораториите, където ДНК на патогена беше отпечатана в института Джеймс Хътън и INRA Rennes. Данните за ДНК пръстови отпечатъци определят клоновите линии на патогена и се комбинират с данни за геолокация, за да се начертае разнообразието в цяла Европа. Налягането на заболяването през 2017 г. беше по-ниско от това през 2016 г., което намали леко честотата и разпределението на пробите.
Около 1500 проби бяха събрани от повече от 20 партньори в 16 европейски държави. Както и през предходните години, са включени данните от кампанията AHDB за борба с болестта от посеви във Великобритания (Великобритания). Включени са и данни от партньори в Проект IPMBlight2.0, който също генерира данни за патогенен фенотип в подкрепа на IPM стратегиите. Комбинираните данни от 2013-2017 г. сега включват над 6347 проби от 34 държави. С подкрепата на международни групи бяха въведени данни и за части от Азия, Южна Америка и Северна Африка.
Данни
През последните пет години 60-79% от населението съставлява известни клонални линии, които се повтарят всеки сезон. Останалите проби са нови, генетично разнообразни генотипове, открити най-вече на едно място за един сезон и групирани в категория, наречена „Други“ (по-долу).
(Щракнете за достъп до интерактивна база данни)
Картографиране на генотипите Phytophthora infestans, открити в цяла Европа при вземане на проби от EuroBlight през 2017 г. Щракнете върху изображението, за да получите достъп до интерактивна версия на тази карта. (С любезното съдействие: Euroblight 2018)
През 2017 г. клонингът EU_13_A2 (син-13) намаля от 31% от пробите на 19%, което за първи път беше по-ниско от това на EU_6_A1 (23%).
Глобалното разпространение на агресивния клон EU_13_A2 и неговата устойчивост на металаксил продължава да влияе върху ефикасността на управлението в Европа, части от Азия и Северна Африка, засилвайки необходимостта от данни за патогени в подкрепа на най-добрите практики на IPM.
Честотата на EU_6_A1 беше стабилна, но този клон остана локализиран в GB, Франция и една проба от Белгия.
Честотата на EU_1_A1 допълнително намалява от 4.5 на 2.2% от населението и е установена в същите страни като EU_6_A1.
Три нови клонинга изместиха горните генотипове и увеличиха обхвата им през 2017 г.
- генотип EU_36_A2 за първи път е взета проба при ниски честоти в нишестените картофени площи в Германия и Холандия през 2014 и 2015 г.
През 2016 и 2017 г. честотата му се е увеличила от 3.7 на 8.8% от населението и се е разпространила в Холандия в Белгия, Великобритания, Дания и Полша. - генотип EU_37_A2 е открит за първи път в Noordoostpolder в Холандия през 2013 г. и остава локален с ниска честота през 2014 и 2015 г.
Той се увеличи до 5.5% от населението, взето през извадката през 2016 г., а през 2017 г. достигна 14.4%, като също се установи в Англия, Белгия и Северна Франция. - генотип ЕС_41 е записан за първи път в Дания през 2013 г.
Сега тя се е утвърдила, като съставлява 4.5% от населението през 2017 г. и се е разпространила в Южна Норвегия и Швеция и в Северна Полша по модел, съобразен с въздушното разпръскване. Предстои изпитание за тип чифтосване на EU_41.
Оцеляването и разпространението на тези клонинги, когато другите намаляват или не са успели да се установят, предполага, че те са еволюционно годни и могат да създадат предизвикателства за контрола на заболяванията.
Намалената чувствителност към флуазинам беше докладвано в EU_37_A2 от Университета Вагенинген през 2017 г., кое е имащи последици върху управленските практики. Все още няма информация за чувствителността на другите клонинги към фунгицидни активни съставки.
И накрая, генетично разнообразните „други“ проби обхващат 25% от населението и остават с най-висока честота в източната и североизточната част на Европа. За разлика от някои клонинги, чертите, притежавани от изолатите "Други" и други клонинги, все още не са известни. както и да е Проект IPMBlight2.0 стартира подробно проучване на характеристиките на клоналните и сексуално рекомбинантните изолати, за да помогне за подобряване на управлението и прогнозирането на късната болест.
Генетичното разнообразие на популацията през 2017 г. може да бъде визуализирано с помощта на инструмент за анализ (poppr 2.0), свързан с базата данни за патогени EuroBlight. Минималната обхващаща мрежа (отдолу) показва структурата на популацията за 2017 г., включително само идентифицирани клонинги. Наблюдава се значително субклонално разнообразие в рамките на 13-годишната линия EU_13_A2 в сравнение с това в „по-младите“ клонинги. „Други“ изолати (не са показани) са генетично разнообразни и разпределени в цялата мрежа. В ход е подробен анализ за изследване на изменението на населението с помощта на тези инструменти.
(Увеличение)
Генетичното разнообразие на 2017 г. Phytophthora инфестанс население, визуализирано с poppr 2.0 (минимална обхващаща мрежа)
Моделът на EuroBlight за проследяване на патогени е бърз, икономически ефективен и координиран подход за разбиране на развитието на патогени в европейски мащаб. Данните за доминиращите клонинги са предадени на производители, съветници, животновъди и агрохимични компании, за да предоставят практически управленски съвети и да формират дългосрочни стратегии. Данните осигуряват ранно предупреждение за честотата и разпространението на нови клонинги, което позволява навременна реакция от страна на индустрията.
Мрежата EuroBlight продължава да хармонизира методите с други мрежи в Америка и Азия и насърчава продължаващото сътрудничество между групи, участващи в управлението на късната болест, за да използва базата данни и инструменти за подобряване на осведомеността и управлението на болестта в световен мащаб.