Dold svampmångfald kan bidra till att skydda Bolivias kaffe

Kaffeproduktionen i Bolivia är koncentrerad till Yungasregionen, där hög nederbörd, varmt klimat och bergigt landskap skapar goda förutsättningar för odling av högkvalitativt arabicakaffe. Samtidigt skapar miljön gynnsamma förhållanden för svampar, inklusive arter som kan orsaka sjukdomar.

I sin doktorsavhandling har Marisel Mamani undersökt mångfalden och egenskaperna hos två grupper av svampar som är förknippade med kaffe: Fusarium, som bland annat omfattar viktiga växtpatogener, och Trichoderma, en grupp svampar som är känd för sin förmåga att hämma växtsjukdomar.

Olika Fusarium-isolat beter sig olika

Marisel samlade in Fusarium från rötter, stjälkar, blad och kaffebär från plantor med sjukdomssymtom. Hon identifierade sju arter, fördelade på sex artkomplex. När utvalda isolat testades på kaffeblad och plantor visade flera av dem att de kunde framkalla sjukdom, men effekten varierade tydligt mellan olika isolat.

– Bara för att vi hittar Fusarium på en sjuk växt betyder det inte att alla isolat orsakar sjukdom. Det behöver vi testa för att kunna veta, säger Marisel Mamani.

Resultaten ger ny kunskap om vilka Fusarium-arter som förekommer hos kaffe i Yungas och hur de påverkar plantorna.

Stor mångfald av Trichoderma

 studien undersöktes också inhemska Trichoderma-svampar från jord i kaffeodlingar, trädesmarker och närliggande skogar. Marisel identifierade 51 olika genetiskt avgränsade grupper av Trichoderma, men kunde med säkerhet bara koppla fyra av dem till redan kända arter. Genetiska analyser av 41 isolat visade att 16 av grupperna kan representera tidigare obeskriven mångfald. Mångfalden var störst i jorden nära kaffets rötter och varierade mellan olika miljöer.

– Mångfalden vi hittade var större än vi hade förväntat oss, och vi vet fortfarande inte exakt vad många av de här svamparna är. Det finns uppenbarligen mycket mer att upptäcka, säger Marisel.

Inhemska svampar kan användas för att bekämpa sjukdomar

Marisel undersökte också om de inhemska Trichoderma-isolaten kunde hämma sjukdom orsakad av Fusarium oxysporum, ett mycket aggressivt isolat som hade samlats in från kaffe i Bolivia. Av de 100 Trichoderma-isolat som testades visade 70 en stark hämmande effekt. Av dessa minskade 30 sjukdomsutvecklingen med mer än 90 procent under de experimentella förhållandena.

– Några av de här inhemska Trichoderma-svamparna ser lovande ut som biologiska bekämpningsmedel mot kaffesjukdomar. Men isolaten kan bete sig väldigt olika, så vi behöver testa dem individuellt och inte utgå från att närbesläktade svampar fungerar på samma sätt.

Så reagerar Trichoderma på sjukdomsframkallande svampar

Ett av Trichoderma-isolaten, T. cf. brasiliensis BOLM459, studerades för att se hur det reagerar på tre svamppatogener som är förknippade med sjukdomar hos kaffe: Colletotrichum gloeosporioides, Fusarium xylarioides och Phoma costaricensis. Svampen förändrade sin genaktivitet redan innan den kom i fysisk kontakt med de andra svamparna, och reaktionen varierade beroende på vilken svamp den mötte.

– Det visar att Trichoderma kan anpassa sin reaktion beroende på vilken svamp den möter. Det ger oss en bättre förståelse för hur de här svamparna samspelar, säger Marisel Mamani.

En grund för fortsatt forskning

Avhandlingen bidrar med ny kunskap om mångfalden av svampar som är förknippade med kaffeproduktion i den bolivianska Yungasregionen. Den identifierar också svampar som kan ha betydelse för framtida sjukdomsbekämpning. Upptäckten av en potentiellt tidigare obeskriven mångfald av Trichoderma visar dessutom på behovet av mer forskning om regionens mångfald av svampar

– Resultaten kan vara en utgångspunkt för att hitta lokalt anpassade biologiska bekämpningsmedel och utveckla mer hållbara metoder för att hantera kaffesjukdomar, avslutar Marisel.

Läs mer

Läs doktorsavhandlingen:
Fungi associated with coffee in Bolivia - Biodiversity of Fusarium and Trichoderma.

Marisel Mamani försvarar sin avhandling den 16 oktober klockan 09.00 i Lennart Kennes sal på Biocentrum, Ultuna, Campus Uppsala.
Läs mer om disputationen här.

Forskningen är en del av ett forskningssamarbete mellan SLU och Universidad Mayor de San Andrés (UMSA) i Bolivia, med stöd från Sida. Samarbetet sammanför forskare och kaffeodlande lokalsamhällen för att studera kaffeodlingarnas ekosystem i Bolivia.