پروژه EuroBlight در حال بررسی تکامل مداوم بیماری سیب زمینی است پاتوژن (Phytophthora infestans).

در سال 2017 ، تقریباً 1500 نمونه از 16 کشور در اروپا ژنوتیپ شدند.

نتایج نشان می دهد که کلون های جدید همچنان در حال انتشار هستند.

آخرین یافته ها

حدود 75٪ نمونه ها متعلق به نسب کلونال تعریف شده ای بودند که در فصول گذشته نیز مشاهده شده بودند.

برخی از کلون ها گسترده هستند و بیش از یک دهه است که در اروپا وجود دارند ، اما سه کلون در حال ظهور (EU_37_A2 ، EU_36_A2 و EU_41) فرکانس ترکیبی خود را از 10٪ در 2016 به 28٪ از جمعیت در 2017 افزایش دادند.

در همان دوره ، ژنوتیپ 13_A2 از بیش از 30٪ به کمتر از 20٪ از جمعیت کاهش یافته است.

یک چهارم جمعیت ، عمدتا از بخش شمال اروپا ، شامل جدائی های زودگذر و متنوع ژنتیکی سازگار با تلقیح منتقل شده توسط اوسپور می باشند. یک الگوی منطقه ای مشخص در تسلط کلون ها در برابر نوترکیب های جنسی در سراسر اروپا مشاهده شد.

برخی از پیامدهای این جابجایی ها و تغییرات مداوم مورد بحث قرار گرفته است.

روش شناسی

از زمان ورودش در قرن نوزدهم، Phytophthora infestans، عامل بیماری بادزدگی سیب‌زمینی، همچنان یک تهدید جدی برای تولید سیب‌زمینی در اروپا است. اگرچه اکنون ما نسبت به گذشته برای کنترل این بیماری مجهزتر هستیم، اما جمعیت‌های در حال تکامل پاتوژن همچنان شیوه‌های مدیریت یکپارچه را به چالش می‌کشند.

تغییرات سریع در جمعیت P. infestans باعث ایجاد اواخر بیماری در اروپا ، آمریکا و آسیا ، از جمله ظهور سویه هایی با افزایش تهاجمی یا کاهش حساسیت به قارچ کش ، مشاهده شده است. در واقع ، تغییرات در جمعیت P. infestans به طور مستقیم بر توسعه و استقرار ارقام مقاوم ، عملکرد سیستم های هشدار بیماری و اثر بخشی محصولات محافظت از گیاه تأثیر می گذارد.
 (اینجا را کلیک کنید تا تصویر را بزرگ تر ببینید.)

نمونه ای از موارد بیماری دیررس در بانک اطلاعاتی Euroblight موجود است

بنابراین ، نظارت هماهنگ و مداوم عوامل بیماریزا توسط کنسرسیوم EuroBlight در جلسه خود در سال 2013 پیشنهاد شد ، و اکنون به عنوان یک فعالیت نظارت در سراسر اتحادیه اروپا ، از جمله همه ذینفعان ، اجرا می شود.

ما همچنان به نظارت بر جمعیت و مشخص کردن ژنوتیپ های مهاجم برای کمک به بهینه سازی استراتژی های IPM ، همانطور که توسط آن نیاز است ، کمک می کنیم دستورالعمل اتحادیه اروپا 2009/128 / EC در مورد استفاده پایدار از محصولات محافظت از گیاهان.
 

نمونه ای از یک نمونه کارت FTA. کارتهای FTA معمولاً برای گرفتن و حفظ نمونه های DNA استفاده می شوند.

مانند سالهای گذشته ، "کارتهای FTA" به "پیشاهنگی" بیماریها در سراسر صنعت ، که از محصولات آلوده به بیماری زخم بازدید می کردند ، توزیع می شد. برگهای بیمار را بر روی کارت فشار داده و به آزمایشگاه هایی که در آن اثر انگشت DNA پاتوژن در انستیتوی جیمز هاتون و INRA رن چاپ شده بود ، برگرداندند. داده های اثر انگشت DNA ، نسب کلونال بیماری زا را تعریف می کند و برای ترسیم تنوع در اروپا با داده های موقعیت جغرافیایی ترکیب می شود. فشار بیماری در سال 2017 کمتر از فشار در سال 2016 بود ، که باعث کاهش کمی فرکانس و توزیع نمونه شد.

حدود ۱۵۰۰ نمونه توسط بیش از ۲۰ شریک در ۱۶ کشور اروپایی جمع‌آوری شد. مانند سال‌های گذشته، AHDB داده‌های کمپین «مبارزه با آفت» سیب‌زمینی از محصولات در بریتانیای کبیر (GB) گنجانده شده است. همچنین داده‌های شرکای ... نیز در این بخش گنجانده شده است. پروژه IPMBlight2.0، که همچنین داده های فنوتیپ پاتوژن را برای پشتیبانی از استراتژی های IPM تولید می کند. داده های ترکیبی 2013-2017 اکنون بیش از 6347 نمونه از 34 کشور را شامل می شود. با پشتیبانی از گروه های بین المللی ، داده هایی نیز برای قسمت هایی از آسیا ، آمریکای جنوبی و آفریقای شمالی وارد شد.

یافته ها

در طول پنج سال گذشته ، 60-79٪ از جمعیت از نژادهای کلونال شناخته شده تشکیل شده اند که هر فصل تکرار می شوند. نمونه های باقی مانده ژنوتیپ های جدید و متنوع ژنتیکی بودند که بیشتر در یک مکان در یک فصل یافت می شوند و در گروهی تحت عنوان "دیگر" (در زیر) گروه بندی می شوند.
 (برای دسترسی به پایگاه داده تعاملی کلیک کنید)

نقشه برداری از Phytophthora infestans ژنوتیپ‌های یافت شده در سراسر اروپا در نمونه‌برداری EuroBlight در طول سال ۲۰۱۷. برای دسترسی به نسخه تعاملی این نقشه، روی تصویر کلیک کنید. (منبع: Euroblight 2018)

در سال 2017 ، کلون EU_13_A2 (آبی -13) از 31٪ نمونه ها به 19٪ کاهش یافت که برای اولین بار کمتر از EU_6_A1 (23٪) بود.

توزیع جهانی کلون تهاجمی EU_13_A2 و مقاومت آن در برابر متالاکسیل همچنان بر اثر بخشی مدیریت در اروپا ، مناطقی از آسیا و شمال آفریقا تأثیر می گذارد و نیاز به داده های بیماری زا را برای پشتیبانی از بهترین روش های IPM تقویت می کند.

فرکانس EU_6_A1 پایدار بود ، اما این کلون در GB ، فرانسه و یک نمونه از بلژیک محلی باقی ماند.

فراوانی EU_1_A1 بیشتر از 4.5 به 2.2٪ از جمعیت کاهش یافت و در همان کشورهای EU_6_A1 یافت شد.

سه کلون جدید ژنوتیپ های فوق را جابجا کرده و دامنه خود را در سال 2017 افزایش داده اند.
 

  • ژنوتیپ EU_36_A2 برای اولین بار با فرکانس های پایین در مناطق نشاسته سیب زمینی در آلمان و هلند در سال های 2014 و 2015 نمونه برداری شد.

    در طی سالهای 2016 و 2017 ، میزان بروز آن از 3.7 به 8.8٪ از جمعیت رسیده است و در هلند به بلژیک ، GB ، دانمارک و لهستان گسترش یافته است.
  • ژنوتیپ EU_37_A2 اولین بار در سال 2013 در Noordoostpolder در هلند شناسایی شد و در سال های 2014 و 2015 با فرکانس پایین محلی باقی ماند.

    این به 5.5 درصد از جمعیت نمونه در سال 2016 افزایش یافت و در سال 2017 به 14.4 درصد رسید ، همچنین در انگلیس ، بلژیک و شمال فرانسه مستقر شد.
  • ژنوتیپ EU_41 اولین بار در سال 2013 در دانمارک ثبت شد.

    اکنون تاسیس شده است ، 4.5٪ از جمعیت سال 2017 را تشکیل می دهد و به نوعی به نروژ و سوئد و به شمال لهستان گسترش یافته است ، یک الگوی سازگار با پراکندگی هوا. آزمون نوع جفت گیری EU_41 درانتظار است.

بقا و گسترش این کلون ها ، هنگامی که دیگران کاهش می یابند یا موفق به ایجاد آن نشده اند ، نشان می دهد که از نظر تکاملی مناسب بوده و ممکن است کنترل بیماری را با چالش مواجه کند.

حساسیت کاهش یافته به فلوئازینام بود در EU_37_A2 توسط دانشگاه واگنینگن در سال 2017 گزارش شده استاست که تأثیراتی در شیوه های مدیریت دارد. با این حال ، هنوز هیچ اطلاعاتی در مورد حساسیت سایر کلون ها به مواد فعال قارچ کش در دسترس نیست.

سرانجام ، نمونه های متنوع ژنتیکی "سایر" 25٪ از جمعیت را تشکیل می داد و در بالاترین فراوانی در شرق و شمال شرقی اروپا باقی ماند. برخلاف برخی از کلون ها ، صفاتی که توسط جدا شده های "دیگر" و سایر کلون ها وجود دارد هنوز مشخص نیست. با این حال پروژه IPMBlight2.0 مطالعه مفصلی از خصوصیات جدایه های کلونال و نوترکیب جنسی را برای کمک به بهبود مدیریت و پیش بینی بیماری اواخر دوره آغاز کرده است.

تنوع ژنتیکی جمعیت سال 2017 را می توان با استفاده از یک ابزار تجزیه و تحلیل (poppr 2.0) مرتبط با پایگاه داده پاتوژن EuroBlight تجسم کرد. حداقل شبکه دهانه (در زیر) ساختار جمعیتی سال 2017 را نشان می دهد ، فقط شامل کلون های شناسایی شده است. تنوع زیر کلونی قابل توجهی در اصل و نسب 13 ساله EU_13_A2 نسبت به کلون های "جوان تر" مشاهده شده است. جدايه هاي "ساير" از نظر ژنتيكي متنوع بوده و در كل شبكه توزيع شده اند. تجزیه و تحلیل دقیق برای بررسی تغییرات جمعیت با استفاده از این ابزار در دست انجام است.
 (اینجا را کلیک کنید تا تصویر را بزرگ تر ببینید.)

تنوع ژنتیکی 2017 Phytophthora infestans جمعیتی که با poppr 2.0 (حداقل شبکه پوشا) تجسم شده است

مدل EuroBlight ردیابی پاتوژن یک رویکرد سریع ، مقرون به صرفه و هماهنگ برای درک تکامل پاتوژن در مقیاس اروپایی است. داده های مربوط به کلون های غالب برای ارائه مشاوره مدیریت عملی و شکل دادن به استراتژی های بلند مدت به تولیدکنندگان ، مشاوران ، پرورش دهندگان و شرکت های کشاورزی داده شده است. داده ها یک هشدار سریع در مورد شیوع و گسترش کلون های جدید را فراهم می کند که پاسخ به موقع صنعت را امکان پذیر می کند.

شبکه EuroBlight به هماهنگی روش ها با سایر شبکه ها در قاره های آمریکا و آسیا ادامه می دهد و ادامه همکاری بین گروه های درگیر در مدیریت بیماری اواخر بیماری را برای بهره برداری از پایگاه داده و ابزارهایی برای بهبود آگاهی و مدیریت بیماری در سطح جهانی تشویق می کند.