SLU-nyhet

Nya rön om motståndskraft mot rotröta kan utnyttjas i granförädling

Publicerad: 20 april 2022
En man hukar i skogen och tittar up mot trädkronorna. Foto.

Det finns stor variation i resistens hos gran mot de båda arterna av rotticka, H. parviporum och H. annosum s.s. Det visar Hernán Dario Capador-Barreto i sin nya doktorsavhandling. Resultaten kan utnyttjas i det svenska förädlingsprogrammet för att gynna mer resistenta granar och därmed kontrollera svampens spridning i framtidens skogar.

Skogsprodukter utgör runt en tiondel av den Sveriges totala export. En stor del av de träd som avverkas och förädlas till skogsprodukter i svensk skogsindustri är vanlig gran, Picea abies, som utgör runt 40 % av träden i våra skogar. Gran har i princip två stora skadegörare, den mest omdiskuterade just nu är granbarkborren på grund av de massiva angreppen vi sett efter torkan 2018. Den andra stora skadegöraren som kanske inte varit lika synlig i debatten på sistone är rottickan som orsakar granens rotröta, ett minst lika stort problem för skogsägare.

Rottickan gör veden värdelös som timmer

I Sverige har vi två arter av rotticka Heterobasidion parviporum och Heterobasidion annosum s.s. Båda arterna kan infektera gran och orsaka rotröta. Rötan kan ta sig många meter upp i stammen och göra den värdelös till sågvaror. Rottickans sporer infekterar färska stubbar efter gallring eller avverkning, och svampen växer ner i rotsystemet. Därifrån tar den sig upp i angränsande, friska träd via rotkontakter. Dessutom kan svampen hålla sig vid liv i stubbar och rotrester under årtionden och därifrån attackera och skada nästa generation träd.

För att minska angreppen av rotticka har svenskt skogsbruk anpassat skötseln och behandlar idag stubbytorna med biokontrollpreparat omedelbart efter fällning. Trots detta har ungefär 15% av Sveriges granar rotröta när de avverkas och andelen har ökat med omkring 3 procentenheter per årtionde.

Granar med bättre motståndskraft

Eftersom det är svårt att direkt komma åt svamparna vore det bra om man kunde plantera granar med bättre motståndskraft mot rotröta. Sveriges skogsträdsförädlare behöver både mer kunskap om vad resistens mot rotröta innebär och metoder för att hitta de mest motståndskraftiga träden och utnyttja dem i förädlingen av gran.

Målet för Hernán Dario Capador-Barretos avhandlingsarbete vid institutionen för skoglig mykologi och växtpatologi vid SLU var att stödja Sveriges skogsträdsförädling genom att beskriva och jämföra den genetiska variationen i gran som kontrollerar resistensegenskaper mot H. parviporum och H. annosum s.s.

Små granplantor med vita lappar på. Foto.
Granplantors resistens mot rotröta testades i en plantskola. Foto: Hernán Capador Barreto.
Små tvärsnitt av en granstam i en petriskål. Foto.
Resistensprovning för spridning av svamp i splintved. Foto: Hernán Capador Barreto.
Granstammar i tvärsnitt med mörka ytor. Foto.
Rötat timmer efter avverkning nära Uppsala. Foto: Hernán Capador Barreto.

Markörer för resistens mot mer än en art av rotticka

I sin nyligen publicerade doktorsavhandling visar han att det finns stor variation resistens mot både H. parviporum och H. annosum s.s. i det svenska förädlingsprogrammet och att resistensen har en hög arvbarhet, dvs granens genotyp har en stor påverkan på hur resistent den är mot rotticka. Däremot är inte resistensen mot olika arter av svampen korrelerade.

– Vi fann att avkommorna från ett specifikt träd kunde ha mycket bra resistens mot den ena arten av rotticka men inte mot den andra. Men, vi såg också att miljön granarna växte i påverkar hur mycket den uppmätta resistensen varierade, fortsätter han, säger Hernán.

Därefter undersökte Hernán och hans medförfattare om de kunde hitta nya genetiska markörer i granen som kan användas för att identifiera träd som har bra resistens mot H. parviporum och H. annosum s.s. eller mot båda arterna samtidigt.

Gener som hjälper till att bromsa infekterande svamp

Genetiska markörer som förknippas med mer än en egenskap kallas av genetiker och förädlare för pleiotrofa markörer. Forskarna hittade 20 pleiotrofa markörer i den här studien, flera av dem var positiva pleiotrofa markörer, dvs samma markör förknippades med bättre resistens mot båda svamparterna samtidigt.

– En spännande positiv pleiotrof markör är lackaset PaLAC5, genen uttrycks i barken precis bredvid infektionen med rotticka, och tillsammans med resultat från andra forskare vet vi att PaLAC5 aktiveras av stress och att den hjälper till med att göra mer försvarssubstanser och lignin i vävnaden och bromsa den infekterande svampen, säger Hernáns.

Granar i Europa och Nordamerika har gemensamma resistensmarkörer

I sin tredje delstudie studerade Hernán resistensmarkören PaLAR3 som kontrollerar hur snabbt rottickan kan sprida sig i granens ved. Hernán jämförde DNA sekvensen i PaLAR3 i gran med DNA sekvenserna i Nordamerikanska granarter för att förstå hur den förändrats under evolutionens gång. I gran har variationen sannolikt upprätthållits genom det som kallas balanserande selektion. Att en gen är under balanserande selektion betyder att den har förhållandevis få varianter med relativt jämna (balanserade) frekvenser, som också är stabila under många generationer.

­– Våra resultat tyder på att PaLAR3 var under balanserande selektion innan gran och den nordamerikanska vitgranen separerade från varandra och blev olika arter säger Hernán.

Robusta genuttrycksmönster i högre resistens mot rotticka

En annan metod som Hernán har använt i sitt avhandlingsarbete är genuttrycksstudier, i sådana studier undersöker man vilka gener som är aktiva i granen och svampen före respektive efter infektion, enligt hypotesen att gener som styr motståndskraft eller infektionsförmåga slås av eller på när svampen infekterar gran. I studien användes granar med olika nivå av resistens och rottickeindivider med olika virulens. Med virulens menar forskarna hur långt svampindividerna kan sprida sig i granen och mycket sjukdomssymptom de orsakar.

Försöket visade att granar med relativt hög resistens mot rotticka reagerade på ett robust sätt. Oavsett vilken svampindivid de infekterades med var samma grupp av gener aktiva efter infektionen.

 – Bland de aktiva generna fanns det flera gener som är involverade i igenkänning av skadegörare. Däremot var genuttrycket i den mer mottagliga granindividen mer varierande. Genaktiviteterna i den mottagliga individen berodde på hur mycket sjukdomssymptom rottickan orsakade, avslutar Hernán.

Skrivet av Malin Elfstrand


Kontaktinformation

Hernán Capador Barreto
Institutionen för skoglig mykologi och växtpatologi, SLU
hernan.capador@slu.se, 018-67 27 06