Tilbake til søkeresultatene

FFL-JA-Forskningsmidlene for jordbruk og matindustri

Environmentally friendly fungal disease management in protected crop production using plant genetic resources and sensor technology (END-IT)

Alternativ tittel: Miljøvennlig bekjemping av soppsykdommer i drivhuskultur ved bruk av plantegenetikk og optisk sensorteknologi (END-IT)

Tildelt: kr 6,0 mill.

Plantesykdommer som forårsaker avlingstap og redusert produktkvalitet er en vesentlig trussel mot matsikkerhet i et globalt perspektiv. Fungisider er foreløpig uunværlige midler for bekjemping av plantesykdommer som skyldes sopper og oomyceter, men bruken av fungisider er ikke bærekraftig og gir høy risiko for utvikling av resistens, særlig hos patogenene som gir sykdommene gråskimmel og meldugg. Et ikke-kjemisk og miljøvennlig alternativ basert på optisk behandling er testet for bekjemping av gråskimmel (Botrytis cinerea) under kontrollerte forhold i petriskål og på enkeltplanter. Eksperimenter med gråskimmel dyrket på potetdekstroseagar (PDA) i petriskål viste at UV-dosene som er optimalisert for bekjemping av meldugg er utilstrekkelige for å bekjempe gråskimmel. En dose på 1 min. UV-eksponering (254 nm og 3.8 ± 0.2 W m-2) hindrer utvikling av tomatmeldugg (Pseudoidium neolycopersici), mens gråskimmel krever eksponering i fire minutter for å oppnå tilsvarende effekt. Eksperimenter på plantenivå viste tilsvarende resultater for tomatmeldugg, mens effekten på gråskimmel var redusert selv ved høye doser UV. Dette kan skyldes at meldugg er en ytre patogen, mens gråskimmel angriper planten på innsida og dermed er mer beskyttet mot UV-strålingen. Forsøk i klimakamre ble utført for å undersøke resistens mot meldugg og gråskimmel hos 15 kommersielle tomatsorter. Småblad fra det tredje bladet fra toppen ble fjernet, overflatesterilisert og plassert med adaksial side opp i petriskåler med vannagar og benzimidazol. I melduggforsøkene ble småblad inokulert med 10-14 dager gammelt kolonier av meldugg, ved å berøre de rensede småbladene med et infiserte småblad (ett for ett). Petriskålene ble forseglet umiddelbart etter inokulering og oppbevart i et vekstkammer i 21 ± 1 ° C, 75% relativ luftfuktighet og 18 timer daglig belysning (100 ± 10 µmol/m2/s) fra høytrykkskvikksølvlamper. Graden av skade ble vurdert 7 dager etter inokulering visuelt. Et liknende forsøk ble utført for å undersøke resistens mot gråskimmel. Småblad ble inokulert ved å plassere agarpropper (5 mm diameter) med mycel fremstilt fra 5 dager gamle kolonier av gråskimmel (Botrytis cinerea) dyrket i petriskåler på potetdextrosemedium. Graden av skade ble også her vurdert 7 dager etter inokulering visuelt. Blant de 17 testede kommersiell tomatsortene var det 14 som viste over 50% melduggangrep, mens en sorter hadde mindre enn 10% melduggangrep. For å undersøke potensialet for vertsresistans ble 12 innsamlete ville slektninger av tomater testet på samme måte som beskrevet over. Seks av de sortene her over 50% angrep for meldugg. For gråskimmel var det også her over 50% angrep på alle de testede sortene. Blant de 27 kommersielle jordbærsortene som ble testet i petriskål-eksperimenter var det tre som viste mer enn 50% angrep av gråskimmel, mens fem viste mindre enn 25 %. Første versjon er bygget av et system for innsamling og avbilding av soppsporer i lufta. Systemet inkluderer to ulike typer belysning, 10X mikroskoplinse, 20 MP kamera, steppermotor for fokusjustering og en Arduino for å kontrollere systemet. Det er testet at systemet klarer å fange sporer under labforhold og at bildene har tilstrekkelig forstørrelse og oppløsning til å kunne bukes for utvikling av klassifiseringsalgoritmer.

The END-IT project addresses environmentally friendly production of tomato and strawberries with improved shelf life and enhanced consumer value. The project will expand the knowledge related to i) crop tolerance with wavelengths and dose ranges of optical environment effective to control a wide range of fungal diseases, ii) genes involved in induced systemic resistance that are regulated by optical radiation, and iii) the interaction between optical environment and the genes involved in antioxidant biosynthesis. Automated system will be developed, with artificial intelligence and advanced sensor technology, for timely identification of pathogen inoculum and on-site quantification of inoculum level. This will collectively constitute an optical crop treatment system that ensures sustainable, environmentally friendly crop production with improved crop yield of high quality, reduced waste, reduced use of fungicides and increased profitability to society. END-IT is a multi-actor project and comprises experts with complimentary competence in the plant-fungal biology, photobiology, molecular biology, sensor technology and automation, agriculture extension, economic analysis, and trade and industry partners. This ensures smooth transfer of the research outcomes to relevant industry. This will ensure responsible research and innovation with societal interests and will benefit the society.

Publikasjoner hentet fra Cristin

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Budsjettformål:

FFL-JA-Forskningsmidlene for jordbruk og matindustri