Sammanfattning
Sjukdomar på växter som orsakas av växtparasitiska nematoder är ett allvarligt hot mot en hållbar växtproduktion genom höga skördeförluster och brist på effektiva växtskyddsmetoder. Biologisk bekämpning är en lovande metod för att minska skördeförluster orsakade av växtparasitiska nematoder. I den här studien undersöktes hur svampen Clonostachys rosea isolat IK726 påverkar nematod-populationer i en naturligt infekterad jord i ett försök med vete i klimatkammare med kontrollerad miljö. Populationerna av växtparasitiska nematoder i jorden minskade med 40 till 73% när C. rosea applicerades jämfört med jord utan C. rosea. Icke-växtparasitiska nematoder påverkades inte. Applicering av C. rosea i jorden ökade vikten och längden på veteplantorna med 20 respektive 24%. Undersökningar av interaktionen mellan C. rosea och nematoder med mikroskop resulterade inte i några bevis för direkt parasitism. Filtrat av potatis dextros vätskekulturer från C. rosea uppvisade dock toxicitet mot nematoder. En jämförande analys av proteas-gener i svampars arvsmassa visade att C. rosea innehåller fler proteas-gener än andra svampar som används för biologisk bekämpning. En evolutionär analys av genfamiljer av proteaser visade att underfamiljerna S8A, S9X och S33 innehåller höga antal gener i C. rosea, vilket indikerar att dessa proteaser har en viktig funktion i biotiska interaktioner. En storskalig associationsanalys av 53 isolat av C. rosea identifierade vidare 279 mutationer som segregerade med in vitro antagonism mot växtparasitiska nematoder. Två gener (nps4 och nps5) för icke-ribosomala peptidsyntaser (NRPS) identifierades i de genomiska regioner som segregerade med antagonism, och ytterligare en NRPS gen (nps1) valdes ut för fortsatta funktionella studier baserat på befintlig litteratur. Mutanter av C. rosea där nps1, nps4 respektive nps5 inaktiverats med genetisk transformering uppvisade högre tillväxt och högre konidiering, jämfört med vildtypen. Filtrat från vätskekulturer av C. rosea mutanterna hade minskad toxicitet mot nematoder jämfört med vildtypen efter 24 timmars inkubation. Kulturfiltraten uppvisade dock fortfarande en viss toxicitet mot nematoder jämfört med kontrollbehandlingen, vilket indikerade att andra toxiska ämnen eller enzymer (t.ex. proteaser) fortfarande producerades av mutanterna. Inaktiveringen av nps1, nps4 och nps5 resulterade också i minskad förmåga till biologisk bekämpning av rotsjukdom hos vete orsakad av växtparasitiska nematoder hos mutanterna, jämfört med vildtypen.Den här studien visar att C. rosea kan bekämpa sjukdomar orsakade av växtparasitiska nematoder och förbättra tillväxten hos växter. Dessa egenskaper kan potentiellt användas inom integrerat växtskydd och därmed bidra till minskad användning av kemiska växtskyddsmedel.
| Bidragets översatta titel | Biologisk bekämpning av växtparaitiska nematoder med svampen Clonostachys rosea |
|---|---|
| Originalspråk | Engelska |
| Kvalifikation | Doktor i filosofi |
| Förlag | |
| Tryckta ISBN | 978-91-7760-462-4 |
| Elektroniska ISBN | 978-91-7760-463-1 |
| Status | Publicerad - 2019 |
Nyckelord
- NRPS
- antagonism
- antibiosis
- biocontrol
- fungi
- nematodes
- proteases
SLU-serie
- Acta Universitatis Agriculturae Sueciae
Citera det här
- APA
- Author
- BIBTEX
- Harvard
- Standard
- RIS
- Vancouver