Växtförädling som optimerar grödors interaktion med mikroorganismer

Biologisk bekämpning är en metod för växtskydd som ständigt utvecklas. Det här projektet fokuserar på hur växter och nyttiga mikroorganismer samverkar och hur denna interaktion påverkas av växtens genetiska egenskaper. Den kunskap som genereras kommer att användas inom växtförädling för att utveckla sorter som, genom behandling med specifika mikroorganismer, ger högre avkastning och blir mer robusta, utan att man behöver använda kemiska växtskyddsmedel. I dagsläget finns det inga kommersiella växtsorter som har förädlats för ökad kompatibilitet med nyttiga mikrober. Projektet har potential att skapa ett paradigmskifte i användningen av biologiska växtskyddsmedel genom att införa ett nytt koncept som utgår från växtens egenskaper.

Behandling av växter med särskilda mikroorganismer stärker ofta växternas försvar mot sjukdomar (biologisk bekämpning) och ökar tillväxten (biostimulering) i många grödor, inklusive spannmål, oljeväxter och rotfrukter. Effekterna varierar dock, sannolikt beroende på att olika växtgenotyper har olika förmåga att gynnas av mikroorganismernas påverkan.

I detta projekt kommer man att studera sockerbeta, potatis och vete tillsammans med tre kommersiellt tillgängliga biologiska bekämpningsmedel: Trichoderma afroharzianum (svamp), Clonostachys rosea (svamp) och Pythium oligandrum (oomycet). Alla tre mikroorganismerna har visats skydda växter mot sjukdomar genom att angripa patogena mikrober, producera antibiotiska substanser och inducera motståndskraft i växten. De främjar också ofta tillväxt och vitalitet genom att stimulera produktionen av växthormoner som reglerar tillväxt och försvar. I vissa fall kan de dessutom stärka växternas motståndskraft mot abiotiska stressfaktorer, såsom torka — en egenskap som förväntas bli allt viktigare i framtida klimat.

Projektets aktiviteter omfattar:

1. identifiering av de växtgener som krävs för att gynnas av mikroorganismernas positiva effekter

2. utveckling av optimala metoder för att implementera denna nya kunskap i växtförädling

3. optimering av metoderna (till exempel för frö- och bladbehandlingar) så att förädlingens fördelar kan användas praktiskt i jordbruket

Egenskaper som identifieras i projektet kommer att integreras i kommersiella förädlingsprogram (inklusive fältförsök) av de industriella projektpartnerna. Företagen kommer att använda kunskapen för att utveckla sorter som kan användas kommersiellt, inledningsvis riktade mot odlingssystem med låg användning av kemiska växtskyddsmedel, men på sikt även inom konventionellt jordbruk.

Kombinationen av biologiska preparat och lämplig växtgenetik kan bidra till att bredda alternativen till kemiska växtskyddsmedel. På många marknader finns idag en stark efterfrågan på sådana lösningar, och behovet förväntas öka. Här har svensk jordbruk en möjlighet att ta en ledande position. Projektets mål är att bana väg för en bred framtida tekniköverföring inom jordbrukssektorn, för att möjliggöra produktion av grödor med färre problem med skadegörare, minskat behov av insatsmedel och ökad klimatresiliens.