В рамках проекта EuroBlight изучается текущая эволюция фитофтороза картофеля. патогенный микроорганизм (фитофтора инфестанс).
В 2017 году генотипировали почти 1500 образцов из 16 стран Европы.
Результаты показывают, что новые клоны продолжают распространяться.
Последние результаты
Около 75% образцов принадлежали к определенным клональным линиям, также наблюдаемым в предыдущие сезоны.
Некоторые клоны широко распространены и присутствуют в Европе более десяти лет, но три новых клона (EU_37_A2, EU_36_A2 и EU_41) увеличили свою совокупную частоту с 10% в 2016 году до 28% населения в 2017 году.
За тот же период генотип 13_A2 снизился с более чем 30% до менее чем 20% популяции.
Четверть населения, в основном из северной части Европы, состояла из эфемерных, генетически разнообразных изолятов, соответствующих инокуляту, переносимому ооспорами. Четкая региональная картина преобладания клонов над половыми рекомбинантами наблюдалась по всей Европе.
Обсуждаются некоторые последствия этих перемещений и текущих изменений.
Методология
С момента своего появления в девятнадцатом веке, Phytophthora infestans, вызывающая фитофтороз картофеля, оставалась серьезной угрозой для производства картофеля в Европе. Хотя сейчас мы лучше подготовлены к борьбе с болезнью, чем в прошлом, развивающиеся популяции патогенов по-прежнему бросают вызов комплексным методам управления.
Наблюдаются быстрые изменения в популяциях P. infestans, вызывающие фитофтороз в Европе, Америке и Азии, включая появление штаммов с повышенной агрессивностью или пониженной чувствительностью к фунгицидам. Действительно, изменения в популяциях P. infestans напрямую влияют на развитие и распространение устойчивых сортов, эффективность систем предупреждения о болезнях и эффективность средств защиты растений.
(Нажмите для увеличения)
Пример случая фитофтороза, включенного в базу данных Euroblight
Таким образом, скоординированный и непрерывный мониторинг патогенов был предложен консорциумом EuroBlight на его заседании в 2013 году, и теперь он осуществляется как деятельность по мониторингу в масштабах всего ЕС, включая всех заинтересованных сторон.
Мы продолжаем мониторинг популяций и характеризуем инвазивные генотипы, чтобы помочь оптимизировать стратегии IPM, как того требует Директива ЕС 2009/128 / EC по устойчивому использованию средств защиты растений.
В будние дни. Отписаться можно одним щелчком мыши.
Пример единственного образца карты FTA. Карты FTA обычно используются для взятия и хранения образцов ДНК.
Как и в предыдущие годы, «карточки FTA» раздавались «разведчикам» болезней в отрасли, которые посещали зараженные фитофторозом посевы. Больные листья были прижаты к карточкам и возвращены в лаборатории, где ДНК патогена была взята отпечатками пальцев в Институте Джеймса Хаттона и INRA Rennes. Данные отпечатков ДНК определяют клональные линии патогена и комбинируются с данными о географическом местоположении, чтобы отобразить разнообразие по всей Европе. Давление заболеваемости в 2017 г. было ниже, чем в 2016 г., что несколько снизило частоту и распределение выборки.
Около 1500 образцов были собраны более чем 20 партнерами из 16 европейских стран. Как и в предыдущие годы, включены данные кампании AHDB Potatoes «Борьба с фитофторозом» сельскохозяйственных культур в Великобритании (GB). Включены также данные от партнеров в Проект IPMBlight2.0, который также генерирует данные о фенотипе патогенов для поддержки стратегий IPM. Объединенные данные за 2013-2017 гг. Теперь включают более 6347 выборок из 34 стран. При поддержке международных групп данные были также введены для некоторых частей Азии, Южной Америки и Северной Африки.
Результаты
За последние пять лет 60-79% популяции составляли известные клональные линии, повторяющиеся каждый сезон. Остальные образцы были новыми, генетически разнообразными генотипами, обнаруженными в основном в одном месте в течение одного сезона и сгруппированными в категорию, названную «Прочие» (см. Ниже).
(Щелкните, чтобы получить доступ к интерактивной базе данных)
Картирование генотипов Phytophthora infestans, обнаруженных в Европе в ходе выборки EuroBlight в 2017 году. Щелкните изображение, чтобы получить доступ к интерактивной версии этой карты. (Предоставлено: Euroblight 2018)
В 2017 году клон EU_13_A2 (синий-13) снизился с 31% выборок до 19%, что впервые было ниже, чем у EU_6_A1 (23%).
Глобальное распространение агрессивного клона EU_13_A2 и его устойчивость к металаксилу продолжают влиять на эффективность лечения в Европе, некоторых частях Азии и Северной Африке, усиливая потребность в данных о патогенных микроорганизмах для поддержки передовых методов IPM.
Частота EU_6_A1 была стабильной, но этот клон оставался локализованным в Великобритании, Франции и единственном образце из Бельгии.
Частота EU_1_A1 снизилась с 4.5 до 2.2% населения и была обнаружена в тех же странах, что и EU_6_A1.
Три новых клона вытеснили вышеуказанные генотипы и увеличили их диапазон в 2017 году.
- Генотип ЕС_36_А2 Впервые пробы с низкой частотой отбирались в районах выращивания крахмального картофеля в Германии и Нидерландах в 2014 и 2015 годах.
В течение 2016 и 2017 годов заболеваемость увеличилась с 3.7 до 8.8% населения, и она распространилась по Нидерландам на Бельгию, Великобританию, Данию и Польшу. - Генотип ЕС_37_А2 был впервые обнаружен в Нордостполдере в Нидерландах в 2013 году и оставался локальным с низкой частотой в 2014 и 2015 годах.
Он увеличился до 5.5% от населения, отобранного в 2016 году, а в 2017 году достиг 14.4%, также закрепившись в Англии, Бельгии и северной Франции. - Генотип EU_41 был впервые зарегистрирован в Дании в 2013 году.
В настоящее время он утвердился, составляя 4.5% населения 2017 года и распространившись на юг Норвегии и Швеции, а также на север Польши по схеме, соответствующей воздушному рассредоточению. Ожидается проверка типа соединения EU_41.
Выживание и распространение этих клонов, когда другие уменьшаются или не смогли прижиться, предполагает, что они эволюционно приспособлены и могут создавать проблемы для борьбы с болезнями.
Была снижена чувствительность к флуазинаму. сообщается в EU_37_A2 Университета Вагенингена в 2017 г., Которая является имеет последствия для практики управления. Однако пока нет информации о чувствительности других клонов к действующим фунгицидам.
Наконец, генетически разнообразные «другие» выборки составляли 25% населения и оставались наиболее часто встречающимися на востоке и северо-востоке Европы. В отличие от некоторых клонов, признаки, которыми обладают «другие» изоляты и другие клоны, еще не известны. Тем не менее Проект IPMBlight2.0 приступила к подробному изучению свойств клональных и рекомбинантных изолятов полов, чтобы помочь улучшить управление фитофторозом и прогнозирование.
Генетическое разнообразие популяции 2017 года можно визуализировать с помощью инструмента анализа (poppr 2.0), связанного с базой данных патогенов EuroBlight. Минимальная охватывающая сеть (ниже) показывает структуру популяции за 2017 год, включая только идентифицированные клоны. Наблюдается значительное субклональное разнообразие в пределах 13-летней линии EU_13_A2 по сравнению с таковым в «более молодых» клонах. «Другие» изоляты (не показаны) генетически разнообразны и распространены по всей сети. В настоящее время проводится подробный анализ изменения численности населения с использованием этих инструментов.
(Нажмите для увеличения)
Генетическое разнообразие 2017 г. Фитофтора инфестанс население визуализировано с помощью poppr 2.0 (минимальная охватывающая сеть)
Модель отслеживания патогенов EuroBlight - это быстрый, экономичный и скоординированный подход к пониманию эволюции патогенов в европейском масштабе. Данные о доминирующих клонах были переданы производителям, консультантам, селекционерам и агрохимическим компаниям для предоставления практических советов по управлению и формирования долгосрочных стратегий. Данные обеспечивают раннее предупреждение о заболеваемости и распространении новых клонов, что позволяет своевременно реагировать на это со стороны отрасли.
Сеть EuroBlight продолжает согласовывать методы с другими сетями в Северной и Южной Америке и Азии и поощряет дальнейшее сотрудничество между группами, участвующими в борьбе с фитофторозом, с целью использования базы данных и инструментов для повышения осведомленности и борьбы с фитофторозом в глобальном масштабе.
