Perunantyvi- ja märkämädän epidemiologia, diagnostiikka ja hallintakeinot

Abstract

Perunantyvi- ja märkämädän hallintaan liittyy siemenperunantuotannossa yhä ratkaisemattomia ongelmia. Näitä bakteeritauteja aiheuttavat Erwinia carotovora subsp. atroseptica (Eca) (Pectobakterium atrosepticum), E. c. subsp. carotovora (Ecc) (Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum) ja E. chrysanthemi (Ech) (Pectobacterium chrysanthemi). Suomessa Eca ja Ecc aiheuttavat märkämätää, mutta tyypillisesti vain Eca-tartunta johtaa tyvien mätänemiseen. Tyvi- ja märkämätäbakteerit leviävät ensisijaisesti piilotartuntoina siemenperunassa. Kasvukaudella bakteerit voivat levitä monista erilaisista lähiympäristön tartuntalähteistä, esimerkiksi mädäntyneistä satojätteistä ja mukuloista istutuksen, noston ja varastoinnin aikana. Tutkimushankkeessa kehitettiin eri tarkoituksiin soveltuvia PCR-menetelmiä, joilla tunnistetaan E. carotovora, Eca, ja Ecc. Osa menetelmistä on valmiita sovellettaviksi siemenperunan sertifioinnissa rutiininomaisesti. Menetelmillä voidaan osoittaa piilevä Eca- ja Ecc-tartunta. PCR-menetelmiä hyödyntäen seurattiin E. carotovora-saastunnan ilmaantumista ja lisääntymistä siemenperunan alkutuotannossa. Mikrolisäysaineistot olivat puhtaita taudeista. Piileviä Ecc-tartuntoja löytyi vähän jo kasvihuonetuotannossa. Eca-tartunnat ja ensimmäiset tyvimätäoireet ilmaantuivat puolestaan toisen avomaalisäysvuoden aikana. Ecc-bakteeria oli yleisesti Tyrnävänjoessa, Ängeslevänjoessa ja Leppiojassa, mutta Eca-alalajia ei löydetty jokivesistä. Ecc-bakteeria löytyi myös tyvimätäisistä varsista, joissa ei havaittu Eca-alalajia. Viljelytekniikan vaikutuksia tyvi- ja märkämätään ei pystytty selvittämään, koska tauteja esiintyi liian vähän. Mukulat kuitenkin olivat vähemmän alttiita mätänemiselle, kun niiden kalsiumpitoisuutta lisättiin lannoitteilla. Tyvi- ja märkämädän torjuntastrategioiden kehittäminen siemenperunantuotannossa nykyistä paremmiksi edellyttää, että myös Ecc-bakteerin rooli taudinaiheuttajana selvitetään. Siemenperunan tuotantoketjussa tarvitaan monia muutoksia, jos luonnossa yleinen Ecc osoittautuu merkittäväksi tyvi- ja märkämädän aiheuttajaksi. Siemenperunan sertifioinnissa olisi tärkeää osoittaa ja arvioida luotettavasti sadon piilevän bakteeritartunnan merkitys suhteellisen epäluotettavien kasvustohavaintojen sijaan.

The management of blackleg and soft rot on potato caused by bacteria Erwinia carotovora subsp. atroseptica (Eca) (Pectobakterium atrosepticum), E. c. subsp. carotovora (Ecc) (Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum) and E. chrysanthemi (Ech) (Pectobacterium chrysanthemi) is an unsolved dilemma in seed potato production. Latent infections in seed tubers provide the most important source of inoculum for the potato production. In seed potato production several sources of primary inoculum can be found in the environment during the growth season. Infested plant residue and rotting tubers provide the most important source of secondary inoculum. Several different PCR-methods to detect latent Eca and Ecc infections in plant material were developed during the project. The methods were implemented mainly for research purposes but some of them can be further developed as tools for routine health inspection in production of certified seed. The infestation of potato by Erwinia-bacteria in early phases of seed production chain was investigated by PCR-diagnostics. In vitro material was free from Erwinia, while some latent Ecc infections were detected during seed multiplication in greenhouses. Eca infections exceeding statistical and DNA detection limit were found after the 2 nd year of seed multiplication in open field. Ecc was commonly found from river Tyrnävä and its surroundings while no Eca was detected from potential irrigation water. In a few stems showing blackleg symptoms only Ecc was found instead of Eca. In studies on the efficacy of crop management practices to control blackleg and soft rot the disease level was regularly too low to make conclusions on the effects. Increase in Ca content in tubers seemed to decrease rotting of the tubers. Further studies are necessary to solve the relative importance of Eca and Ecc as causal agents of bacterial rots in potato production and to improve crop management practices. The seed health inspections during the seed certification process should be developed to detect latent Eca and Ecc infections in tubers instead of surveying visible symptoms in crop and during storage.