Svampen bakom allvarlig vetesjukdom har många sätt att anpassa sig

Svartpricksjuka, som orsakas av svampen Zymoseptoria tritici, är en av de viktigaste bladsjukdomarna på vete världen över. Svampen angriper vetets blad och minskar deras förmåga till fotosyntes, vilket kan leda till stora skördeförluster. Fungicider används i stor utsträckning för att bekämpa sjukdomen, men Z. tritici är en svår motståndare.

– Populationerna av Zymoseptoria tritici har en stor genetisk variation. Det ger svampen många olika möjligheter att anpassa sig när förhållandena förändras, till exempel när vi använder fungicider för att bekämpa den, säger Eula Gems Mateo Oreiro.

Resistensmutationer spridda över Europa

När Eula studerade populationer av Z. tritici från veteodlande områden i Europa hittade hon många olika genetiska förändringar som kan hjälpa svampen att stå emot fungicider. Förändringarna förekom i olika kombinationer och blev mer eller mindre vanliga över tid. Det visar hur användningen av fungicider kan påverka patogenens evolution.

Resultaten visar att resistens inte bara handlar om att en resistent variant uppstår och sedan sprider sig. I de europeiska populationerna finns redan många olika genetiska varianter, och användningen av fungicider kan gynna vissa av dem.

– Vi kan se att användningen av fungicider förändrar populationerna över tid. Genom att följa de här förändringarna kan vi bättre förstå hur resistens utvecklas och hur vi kan bromsa utvecklingen, säger Eula.

Ingen snabb förändring i svenska fält

Eula studerade också populationer av Z. tritici som samlades in 2022 och 2023 från svenska vetefält, både från försöksrutor som behandlats med fungicider och från obehandlade rutor. Hon fann en stor genetisk variation, inklusive många genetiska varianter kopplade till fungicidresistens. Under de två åren fanns dock inga tydliga tecken på att vissa resistensegenskaper blev vanligare.

Hon ville också ta reda på om resistens har någon nackdel för svampen. Resultaten tyder på att så inte är fallet: svampar som var mindre känsliga för fungicider var lika bra på att orsaka sjukdom som mer känsliga svampar. Resultaten visar hur viktigt det är att följa svamppopulationerna under längre tid. Förändringar i resistens kan ske gradvis och vara svåra att upptäcka under bara några få odlingssäsonger.

Temperaturen påverkar också evolutionen

För att undersöka hur temperaturen kan påverka patogenens anpassning odlade Eula sex olika isolat av Z. tritici under 48 veckor, antingen vid konstant eller varierande temperatur. Svamppopulationerna utvecklades på olika sätt beroende på temperaturförhållandena och vilket isolat de härstammade från. Det fanns alltså inte ett enda gemensamt svar på temperaturen.

– Olika genetiska bakgrunder kan leda till olika evolutionära vägar. Det gör det svårt att förutsäga exakt hur patogenen kommer att reagera när miljöförhållandena förändras, säger Eula.

Resultaten visar att både användningen av fungicider och temperaturen kan påverka populationer av Z. tritici, men också att svampen kan reagera på många olika sätt. Enligt Eula visar det hur viktigt det är att följa patogenpopulationer under längre tid.

– Genom att följa hur populationerna förändras kan vi lära oss mer om hur resistens utvecklas och sprids och vad som driver utvecklingen. Den kunskapen kan hjälpa oss att fatta bättre beslut om hur sjukdomen ska bekämpas, avslutar Eula.

Läs mer

Eula Gems Mateo Oreiro försvarar sin doktorsavhandling den 30 oktober klockan 9.00 i sal L, Undervisningshuset på Campus Ultuna i Uppsala.
Läs mer om disputationen.

Läs avhandlingen:
Adaptation in Zymoseptoria tritici: Implications of Fungicide Use and Temperature Conditions