Resistensbiologi

Senast ändrad: 07 april 2021
Potatisfält

Vår forskning inriktar sig på hur jordbruks- och trädgårdsväxter försvarar sig mot angrepp av skadegörare, främst algsvampar och svampar. Målet är att identifiera gener för resistensegenskaper som kan användas i förädling av framtida växtsorter samt att utveckla metoder för att stimulera växtens försvar genom behandling med lågriskmedel. Målet är att kunna minska behovet av kemisk bekämpning mot sjukdomar i odlade grödor utan skördeförluster och att minimera variationer i skörd till följd av abiotisk stress.

Vår forskning inkluderar studier av biokemiska komponenter i växtens försvarssystem och växtens interaktioner med skadegörare i växthus- och fältförsök. Vi arbetar huvudsakligen inom följande områden:

 

Resistensmekanismer

King Edward potatis

Potatisbladmögel orsakat av algsvampen Phytophthora infestans är en av de absolut mest förödande växtsjukdomarna i Sverige och världen i övrigt. Ca 20% av svampbekämpningsmedlen i svenskt jordbruk används mot denna sjukdom. Vi arbetar även med torrfläcksjuka (Early blight), orsakad Alternaria solani på potatis. För att minska beroendet av bekämpningsmedel finns ett stort behov av ny resistens (motståndskraft) i det odlade sortmaterialet. Vi studerar resistensmekanismer genom storskalig identifiering och kartläggning av gener och proteiner som är inblandade i interaktionen mellan patogenerna och växten samt makro- och mikroskopiska undersökningar av infektionsförloppet. Vi verifierar även genfunktioner med gensaxsteknik och transgenteknik. 

Forskare inom projektet:

Erik Andreasson

Marit Lenman

Inducerad resistens

För att få ett effektivt växtskydd behöver olika metoder integreras. Vi utför tillämpade studier av inducerad resistens (IR) i växthus och fältförsök i kombination med klassiska fungicider. Vi undersöker också olika odlingsåtgärders betydelse för växthälsan och hur dessa påverkar sjukdomsutvecklingen i fält men även generell stresstålighet såsom mot torka.

Forskare inom projektet:

Erland Liljeroth (Prof)

Erik Alexandersson

Omics och stressfenotypning

Fält-fenotypning

Vi använder nya metoder såsom kameraförsedda drönare, multispektralkameror och bildanalys med maskininlärning för att detektera och studera sjukdomar och stress i fält och kontrollerade miljöer. Vi tittar även närmre på effekter av inducerad resistens med hjälp av fenotypning. Med omics studier undersöker vi molekylära samband i fältodlad potatis (”field omics”). Vi använder även bioinformatik för att studera växters molekylära immunskyddsnätverk och genfunktioner.

Forskare inom projektet:

Erik Alexandersson

Svante Resjö

Publikationer i urval

 

Mulugeta T, Lerato M, Baptist J, Andreasson E, Alexandersson E (2019) Botanicals and plant strengtheners for potato and tomato cultivation in Africa. Journal of Integrative Agriculture doi: 10.1016/S2095-3119(19)62703-6

Resjö, MA Zahid, DD Burra, M Lenman, F Levander, E Andreasson (2019) Proteomics of PTI and Two ETI Immune Reactions in Potato Leaves. International journal of molecular sciences 20 (19), 4726

Resjö S, Brus-Szkalej M; Ali A; Meijer H; Sandin M; Govers F; Levander F; Grenville-Briggs Didymus L; Andreasson E (2017) Proteomic analysis of  Phytophthora infestans reveals the importance of cell wall proteins in pathogenicity. Mol Cell Proteomics 16(11): 1958-1971

Liljeroth E, Lankinen Å, Wiik L, Burra DD, Alexandersson E, Andreasson E (2016) Potassium phosphite combined with reduced doses of fungicides provides efficient protection against potato late blight in large-scale field trials. Crop Protection 86:42-55

Lenman L, Ali A, Mühlenbock P, Carlson-Nilsson U, Liljeroth E, Vleeshouwer W, Andreasson E (2016) Effector-driven marker development and cloning of resistance genes against Phytophthora infestans in potato breeding clone SW93-1015. Theor Applied Genetics 129 (1): 105-115, DOI: 10.1007/s00122-015-2613-y

Amar D, Frades I, Danek A, Goldberg T, Sharma SK, Hedley PE, Proux-Wera E, Andreasson E, Shamir R, Tzfadia O, Alexandersson E (2014) Evaluation and integration of functional annotation pipelines for newly sequenced organisms: the potato genome as a test case. BMC Plant Biology 14(1):329.

Aktuella anslag

Plant resistance inducers – the next set of questions for future sustainable agriculture, Formas, 2020-2022

Gene edited potatoes for reduced pesticide usage, Novo Nordisk Foundation, 2020-2022

Resistensförädling för friska grödor – fokus torrfläcksjuka i potatis (Alternaria solani), SLU GroGrund, 2019-2022

Integrated control of early blight in starch potato,  SLU industry PhD programme+ Lyckeby Starch, 2019-2023

Integrated use of genetic resistance in Swedish food potato production, SLF/Formas, 2020-2022

Mistra Biotech –Pathogen resistant potato, Mistra, 2013-2020

New resistance against potato blights,Carl Trygger Foundation, 2020-2022

Stress resilient plants by genome editing of potato pathogen sensitivity genes, Formas, 2020-2022

EnBlightMe! Identifying potato late blight in the field with the help of drone-based image analysis, Vinnova, 2017-2019

Public Private Partnership - Plant Phenotyping Project (6P): focus on disease in field potato, NordForsk/NordGen, 2018-2020

NordPlant - A Climate and Plant Phenomics Hub for Sustainable Agriculture and Forest Production in Future Nordic Climates, NordForsk, 2018-2020

Knowledge-exchange for enhanced genomic analysis of potato to control late blight, and increase drought tolerance” together with ARC Pretoria, STINT/NRF 2018-2021

Plant Biotech in sub-Saharan Africa – technology transfer and new policies, VR Swedish Research Link, 2019-2021

Biofortification of cassava, VR development research, 2017-2021

Search for novel enzymes from Ethiopia soda lakes through metagenomics, Addis Ababa University-SIDA, 2019-2022

Nätverk och Samverkan

Några nätverk vi är aktiva i är PlantLink, SLUs växtskyddsplattform, Plant Biological Network (PBN), NordPlant, GroGrund, MSCA ITN PROTECTA, AgriFoSe, SASUF, EMPHASIS, Stiftelsen Svensk Potatis, Fältforsk ämneskommitte växtskydd samt Växtskyddsrådet . Vi har kontinuerlig samverkan med växtskyddsrådgivningen vid Jordbruksverket, Hushållningssällskapen och andra organisationer. Vi är också en del av det nordiska växtfenotypningsnätverket (NPPN),samt 6P2, och forskar tillsammans med CIP och IITA på potatis och kassava.

Sidansvarig: elin.isberg@slu.se