Oospores of Phytphthora infestans in soil provide an important new source of primary inoculum in Finland

Abstract

Perunarutto on maailmanlaajuisesti yksi perunan tuhoisimmista taudeista. Sen aiheuttaja on munasieniin kuuluva Phytophthora infestans (Mont.) de Bary, jolla on kaksi pariutumistyyppiä, sukupuolta , A1 ja A2. Esiintyessään toistensa läheisyydessä eri pariutumistyypin ruttokannat pystyvät lisääntymään suvullisesti ja muodostamaan munaitiöitä. A2-tyyppiä esiintyi vain Meksikossa 1980-luvun alkuun asti. Molemmat pariutumistyypit omaava uusi ruttopopulaatio levisi Eurooppaan 1980-luvulla ja syrjäytti nopeasti vanhan populaation. Suomessa uuden ruttopopulaation edustajia havaittiin ensimmäisen kerran 1992. Koska tätä vanhempia ruttokantoja ei ole Suomesta saatavilla, uuden populaation tarkkaa leviämisajankohtaa ei ole mahdollista selvittää. Vanhan populaation edustajia ei kartoitusten aikana ole Suomesta havaittu. Uusi ruttopopulaatio tuottaa Euroopassa suvullisen lisääntymisen seurauksena munaitiöitä. Munaitiöt ovat paksuseinäisiä ja kestäviä itiöitä, jotka säilyvät maassa jopa 4 vuotta infektiokykyisinä. Viitteitä munaitiöiden aiheuttamista epidemioista on raportoitu Euroopassa Hollannista ja Ruotsista. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli selvittää, esiintyykö Suomessa munaitiöistä alkunsa saaneita perunaruttoepidemioita. Kirjallisuuden perusteella munaitiöistä alkava ruttoepidemia määriteltiin seuraavasti: 1. Ruttopesäkkeitä ilmaantuu perunakasvustoon aikaisin kesällä lohkolla, jolla on yhtenä neljästä viime vuodesta ollut ruttoinen perunakasvusto. 2. Ensioireet ilmaantuvat lähellä maata oleviin tai sitä koskettaviin lehtiin tai varsiin. 3. Ruttopesäkkeessä esiintyy molempia pariutumistyyppejä edustavia kantoja ruttoepidemian alussa, koska jälkeläisillä on suunnilleen yhtä suuri todennäköisyys periä A1- tai A2-pariutumistyyppi vanhemmiltaan. 4. Oletetuista maatartuntapesäkkeistä otettu multanäyte tartuttaa perunan lehdet tarkoitukseen kehitetyssä pyydyskasvitestissä. Maalähtöisiä ruttoepidemioita kartoitettiin 2000 2002 etsimällä aikaisin ilmaantuneita ruttopesäkkeitä tarkempia tutkimuksia varten. Ensisijaisesti toimittiin MTT:n koekentillä Jokioisissa, Perunantutkimuslaitoksella Lammilla sekä noin 30 varhaisperunan- ja palstaviljelijän pelloilla, joilla otaksuttiin 1. ehdon toteutuvan. Yhteensä 20 epäiltyä maatartuntapesäkettä tutkittiin 2000 2002. Näissä ensimmäiset rutto-oireet ilmaantuivat alalehtiin. Normaalista poiketen alalehdet olivat yleensä ruton kirjavoittamia lukuisien tartuntojen seurauksena, ja ne tuhoutuivat muutamassa päivässä. Lähes kaikissa monilaikkuisissa lehdyköissä syntyi inkuboinnin jälkeen runsaasti munaitiöitä, mikä osoitti molempien pariutumistyyppien läsnäolon pesäkkeessä. Suoraan pelloilta kerätyistä varsista löytyi myös munaitiöitä Jokioisilta ja Nummi-Pusulasta. Koska Jokioisilta keväällä kerätyt multanäytteet tartuttivat perunanlehtiä kasvihuoneessa tehdyssä pyydyskasvitestissä, pystyvät munaitiöt säilymään Suomessa talven yli maassa. Munaitiöiden muodostuminen ja säilyminen maassa talven yli osoittaa, että Suomessa on edellytykset maatartunnalle. Ensimmäisten ruttolaikkujen ilmaantuminen lehdykän maata koskettavaan reunaan tai lukuisien pienten laikkujen ilmaantuminen alalehteen on myös helpointa selittää maatartunnalla. Vielä ei kuitenkaan tiedetä, miten yleisiä maalähtöiset epidemiat ovat. Maatartunnan hallitsemiseksi pitäisi edelleen selvittää, minkälaiset kosteus- ja lämpöolot ovat kriittisiä tekijöitä infektion etenemiselle, ja miten maatartunnan riskiä voitaisiin nykyistä paremmin ennakoida.

There have been numerous indications since the 1990s that oospore-derived primary infections play an increasing role in the epidemiology of potato late blight. The aim of this study was to verify that oosporederived epidemics actually occur in Finland. For this purpose, 20 suspected foci of oospore-derived potato late blight were scouted in 2000 2002. All of these were located in fi elds in which late blight had been observed in at least one of the four previous years. Primary symptoms in these foci occurred always on the lowest leaves near or touching the ground. Leafl ets typically showing numerous primary infections or lesions were in direct contact with the soil. In the former, oospores were observed after incubation. Soil samples from two experimental fi elds, marked by severe epidemics in most years during the last decade, caused infections in a bioassay. Both mating types were on every occasion present in groups of single lesion isolates collected from foci and the bioassay. Oospores survived over the winter, as shown by soil samples taken during the spring that infected potato leafl ets in the bioassay. The results presented indicate that oospore-derived epidemics occur in Finland. This paper also discusses the role of oospores in causing blight epidemics in Finland compared to more southern countries.