SLU Grogrund
Resistensförädling för friska grödor
Magnus Karlsson
Skoglig mykologi och växtpatologi
Centrum för biologisk bekämpning
SLU Grogrund
Kompetenscentrum för växtförädling
90 miljoner SEK för tre år, sedan 40 miljoner per år från
Näringsdepartementet
Vad vill de?
Långsiktig kapacitetsuppbyggnad (studenter)
Nya sorter (Norrland)
Ökad livsmedelssäkerhet för Sverige
Satsningar på högre utbildning/innovation
Snabba resultat – vi gör något
SLU Grogrund
Resistensförädling för
friska grödor
Aim: Develop new disease-resistant crop varieties for Swedish conditions and production systems
Five different crops Red clover
Pea Potato
Sugar beet
Winter wheat
Improving persistance in red clover by resistance breeding
Christina Dixelius, & Shridhar Jambai Dept. Plant Biology, SLU, Uppsala Linda Öhlund, Lantmännen
Problems
Soil-borne diseases such as root and clover rot
Materials (roots, soil) collected throughout Sweden (Skåne- Norrbotten)
2019-2020 DNA preps., Metagenomics: Prevalence of known/new pathogens incl. Rhizobium
2020-2021 Isolate pathogens Evaluate new materials Screening, cv. Ares = wt Select contrasting materials
RNA seq, gene candidate selection 2019
2021-2023 Functional analysis of selected defense genes Information forwarded to genomic selection group Separate markers may be developed
New materials & genetic information to support faster breeding progress Today > 20 years for a new variety to reach the market
Project work in brief
Bilder: A-K Arvidsson
Department of Forest Mycology and Plant Pathology Magnus Karlsson, Mukesh Dubey, Malin Elfstrand, PhD student
Findus Sverige AB
Agnese Kolodinska Brantestam, Anna-Kerstin Arwidsson
Source of partial resistance is known Incorporate into breeding program Develop markers
Study population biology of the pathogen
Co-infection of Aphanomyces and Phytophthora
Resistance against root rot in pea
Department of Plant Protection Biology
Erik Alexandersson, Erland Liljeroth, Marit Lenman, Erik Andreasson
Potatisodlarna Anders Andersson
Lyckeby
Linnea Almqvist, Stina Nilsson, Gabriella Malm Photos: Sophie Brouwer
Potato:
Breeding for resistance to early blight caused by
Alternaria solani (torrfläcksjuka)
PROJECT
Resistance to early blight disease
Screen potato material for resistance (Lyckeby in kind - discussion) Genomics
Transcriptomics
Transformation / genome editing – depending on results above
Image-based method to quantify A. solani
Multispectral camera, Biotron Pilot study done
Also try machine learning (together with NordPlant post doc) Depending on results, maybe field
Virus yellows of sugarbeet
Disease caused by three viruses:
Beet yellows virus
Beet mild yellowing virus Beet chlorosis virus
Virus infections have been controlled by seed treatments with neonicotinoids, but this use is now banned in the EU
Virus transmission by aphids
Breeding for resistance to virus yellows in sugar beet:
Promising breeding material exists
Next generation sequencing and bioinformatics
Characterization of viruses and resistance mechanisms Final aim to develop virus-resistant sugar beet
Department of Plant Biology
Anders Kvarnheden, PhD student, MSc student, post-doc MariboHilleshög
Britt-Louise Lennefors, Thomas Kraft
New markers • Septoria, Fusarium, powdery mildew and yellow rust
• New markers and new sources of resistance
Speed breeding and disease assessment
• Reduce time for variety development
• New protocol to combine speed breeding and disease assessment
Speed breeding and
genomic selection • New protocol to combine speed breeding and genomic selection
Resistance breeding in winter wheat
Department of Plant Breeding Aakash Chawade
Therese Bengtsson Firuz Odilbekov
Mustafa Zakieh (PhD student)
Lantmännen Tina Henriksson
Svampar inom
biologisk bekämpning
Magnus Karlsson
Skoglig Mykologi och Växtpatologi
CBC – Centrum för biologisk bekämpning
Fältförsök med biologisk bekämpning av axfusarios och svartpricksjuka på vete
GEP försök i “Flakkebjerg”
Århus Universitet, Danmark, 2013-2019 Höstvete + F. graminearum + F. culmorum
Signifikant bekämpning av båda sjukdomarna med svampen Clonostachys rosea
Svartpricksjuka orsakad av Zymoseptoria tritici.
Patent Cooperation Treaty (PCT) 2019.
Biologisk bekämpning av växtparasitiska nematoder
Shoot length of wheat plants
Effekt på vete Effekt på morötter
Dry biomass of carrot shoots
Iqbal et al. (2018) Phytopathology Iqbal et al. (2019) Phytopathology
Storskaliga genetiska studier för ett förbättrat biologiskt växtskydd
20
120 isolat av C. rosea insamlade
Inomartsvariation i förmågan till biologisk bekämpning
Utvärdera biologisk bekämpning av stråbasröta i vete (Fusarium)
Fusarium Fusarium + C. rosea
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4
Disease index
Utvärdera biologisk bekämpning av stråbasröta i vete (Fusarium)
Utvärdera produktion av nematicala ämnen
P = 0.05
Sekvensering av arvsmassan av 72 C. rosea individer Tusentals genetiska markörer identifierade
Statistisk analys, korrelation fenotyp vs. genotyp
Gener kopplade till biologisk bekämpning identifierade För produktion av nematicala ämnen:
Två olika non-ribosomal peptide synthetases NPS4 och NPS5 Deletion av generna från C. rosea resulterar i minskad
förmåga att bekämpa nematoder.
