Die jüngste Entdeckung der Weizenstammrost Ug99 in Nepalveröffentlicht im Pflanzenkrankheit Die Zeitschrift hat noch einmal die Notwendigkeit zur Wachsamkeit betont, um Nepals drittwichtigstes Nahrungsmittel vor großflächigen Ausbrüchen dieser verheerenden Weizenkrankheit zu schützen.
Nepal hat bereits mit häufigen großflächigen Ausbrüchen durch den Gelbrost-Erreger zu kämpfen, der, wenn er nicht wirksam bekämpft wird, zu erheblichen Ernteverlusten von 30–80 % führen kann. Ein Schlüsselfaktor bei der Auswahl der richtigen Bekämpfungsmaßnahmen ist die genaue Kenntnis des Erregerstamms, der auf dem Feld eines Bauern vorhanden ist.
Für Gelbrost hat der Einsatz der MARPLE-Diagnostik in Nepal seit 2022 dazu beigetragen, diese Kapazität bereitzustellen. Die im John Innes Center in Zusammenarbeit mit CIMMYT entwickelte MARPLE-Diagnostikmethode verwendet einen tragbaren MinION-Nanoporensequenzer, der von Oxford Nanopore gebaut wurde, um mit Gelbrost infizierte Weizenproben zu analysieren.
Durch das Auslesen der Teile des Genoms des Erregers, die die verschiedenen Stämme des Weizenrosterregers definieren, kann diese Methode nahezu in Echtzeit Informationen darüber liefern, welche Stämme in einer Region vorhanden sind.
Dieser mobile Genotypisierungsansatz ermöglicht die schnelle Identifizierung einzelner Erregerstämme vor Ort, ohne dass hochtechnologische Einrichtungen erforderlich sind. Außerdem können innerhalb von 48 Stunden nach der Probenentnahme Informationen auf Stammebene bereitgestellt werden, was ihn ideal für die Reaktion auf Krankheitsnotfälle macht.
Unter der Leitung der Penn State University hat das Team am JIC diese Methode kürzlich erweitert, sodass sie zur Identifizierung und Verfolgung von Stämmen des Stammrost-Erregers eingesetzt werden kann. Der kürzliche Einsatz dieser Methode in Nepal wird sicherstellen, dass Stämme wie Ug99 nahezu in Echtzeit effektiv überwacht werden können.
Suraj Baidya, leitender Wissenschaftler und Leiter des National Plant Pathology Research Center am NARC, wo die MARPLE-Diagnostik eingeführt wurde, merkte an: „Es ist fantastisch, dass unsere Forschungsstation über diese Kapazität verfügt. Die MARPLE-Diagnostik ermöglicht uns die schnelle Diagnose, die wir benötigen, um Veränderungen in der Populationsvielfalt der Rostpilze zu erkennen und zu bewältigen.“
Erfolgreiche Tests der Stammrost-MARPLE-Plattform wurden im Juli 2024 am NARC von Dr. Ram Khadka mit Unterstützung von CIMMYT und dem John Innes Center abgeschlossen. Proben aus Khumaltar wurden erfolgreich als Clade IV identifiziert, ein weiterer neuer Stammroststamm in Nepal, was den Ergebnissen des Global Rust Reference Center in Dänemark entspricht.
Dr. Khadka sagte: „Dies ist die erste Anwendung von MARPLE zur Eindämmung des Weizenrosts in Südasien und bietet ein nützliches neues Instrument zur schnellen Diagnose dieser jüngsten Bedrohung der Weizenproduktion in Nepal.“
Professor Diane Saunders, Co-Leiterin des Projekts und Gruppenleiterin am John Innes Center, sagte: „Angesichts der jüngsten Veränderungen in der Stammrostpopulation in Nepal ist es von entscheidender Bedeutung, dass unsere Kollegen in Nepal über diese Kapazität verfügen. Wir bieten ihnen Zugang zu den neuesten Innovationen in der Pflanzenkrankheitsdiagnostik, wo diese am dringendsten benötigt werden, nämlich in den Händen von Forschern vor Ort, die unermüdlich daran arbeiten, diese verheerenden Krankheiten zu bekämpfen.“
Professor David Hughes, Direktor des Feed the Future Innovation Lab für aktuelle und aufkommende Bedrohungen für Nutzpflanzen, kommentierte: „Dies ist eine unglaublich spannende Demonstration des Potenzials dessen, was passiert, wenn wir uns auf den Kapazitätsaufbau auf nationaler Ebene konzentrieren.
„Mit hervorragenden und schnellen genetischen Tests wie MARPLE, die auf der PlantVillage-Plattform mit ihrer phänotypischen Diagnostik mittels KI aufbauen können, können wir eine Situation der schnellen Überwachung erreichen, die den Einsatz von Lösungen ermöglicht.“
Dr. Dave Hodson, Co-Leiter des Projekts, sagte: „In den kommenden Monaten werden wir mithilfe der MARPLE-Diagnostik die Ausbreitung des Ug99-Stammes überwachen und rasch weitere nennenswerte Stämme identifizieren, um der immer größer werdenden Bedrohung durch den Weizenrost in Nepal entgegenzuwirken.“
Weitere Informationen:
Mehran Patpour et al., Erster Bericht über Ug99-Weizenstammrost, verursacht durch Puccinia graminis f. sp. Tritici in Südasien, Pflanzenkrankheit (2024). DOI: 10.1094/PDIS-03-24-0644-PDN