VäxtEko


Tidskrift/serie: Växtskyddsnotiser
Utgivare: SLU, Konsulentavd./växtskydd (numera: SLU Info/Växter)
Redaktör: Rämert B.
Utgivningsår: 1987
Nr/avsnitt: 4
Författare: Svensson C.
Adress: SLU, Inst. för växt- och skogsskydd, Box 7044, 750 07 Uppsala
Titel: Undersökning av kornpartier smittade med Drechslera-arter motståndskraftiga mot kvicksilverhaltigt betningsmedel
Huvudspråk: Svenska
Målgrupp: Rådgivare
Nummer (ISBN, ISSN): ISSN 0042-2169

OBS! Fel i texten kan ha uppkommit då dokumentet överfördes från papper.

Undersökning av kornpartier smittade med Drechslera-arter motståndskraftiga mot kvicksilverhaltigt betningsmedel

Christer Svensson

SVENSSON, C. 1987. Undersökning av kornpartier smittade med Drechslera-arter motståndskraftiga mot kvicksilverhaltigt betningsmedel. Växtskyddsnotiser 51: 4, 110-115.

I samband med sundhetsanalys (filtrerpappersmetod och osmosmetod) av kornutsåden smittade med Drechslera teres noterades vid Utsädeskontrollenheterna onormalt hög restsmitta efter betning med det kvicksilverhaltiga betningsmedlet Panogen Metox. Ett antal sådana partier undersöktes i växthus där antal plantor angripna av D. teres och D. graminea bestämdes. Partierna såddes i jord obetade (A), efter betning med Panogen Metox (B) och med det kvicksilverfria medlet Panoctine Plus (C). Undersökningen visade att betningseffekten av Panogen Metox mot både D. teres och D. graminea var mycket lägre än normalt, 16-60 procent, medan den efter betning med Panoctine Plus var den förväntade, ca 90 procent.

Test av ensporisolat från plantor angripna av D. teres och D. graminea på agarplattor (1% maltextraktagar) med stigande mängd av det kvicksilverhaltiga medlet Panogen Metox inblandad visade följande:

1. Kontrollisolat från ett parti som ej varit betat med Panogen Metox de tre senaste generationerna var helt inaktiverade vid 0,4 ppm Hg (100% tillväxthämning) i agarmediet.

2. Genomsnittliga tillväxthämningen hos isolat från led B betat med Panogen Metox var endast 5-10 procent vid 0,4 ppm Hg. Tillväxten hos flera isolat stimulerades av Hg i agarmediet. Två isolat av 44 var inaktiverade vid 0,4 ppm Hg, medan tillväxthämningen vid 1,6 ppm Hg hos 27 isolat av 44 endast var 26 procent.

3. Av 112 isolat från obetat led var 60 inaktiverade vid 0,4 ppm Hg, 30 isolat var inhiberade drygt 90 procent vid 0,8 ppm Hg, medan 22 med tillväxt vid 1,6 ppm Hg endast var inhibiterade med 44 procent.

4. Isolat av D. graminea från kvicksilverbetat led reagerade på samma sätt som motsvarande isolat av D. teres.

I de undersökta partierna eliminerades genom betning med Panogen Metox, 200 ml/100 kg, den Drechslera-smitta som på agartest inaktiverades vid ca 0,4 ppm Hg. Isolattyper som endast i ringa grad påverkades av det kvicksilverhaltiga betningsmedlet uppvisar således någon form av resistens mot kvicksilver. Dessa isolattyper dominerade helt i angripna plantor efter betning med Panogen Metox. Det kvicksilverfria preparatet Panoctine Plus hade fullgod effekt med Drechslera-smittan i de undersökta partierna.

Inledning

Förekomst av kvicksilverresistenta stammar av Drechslera teres, som orsakar kornets bladfläcksjuka, har rapporterats från Statens Utsädeskontroll (SUK) (Oliveras, 1984, 1985). Restsmittan, dvs. smitta som finns kvar på kärnorna efter behandling med betningsmedel, har bestämts med både ordinarie filtrerpappersmetod och med osmosmetoden (Joelsson, 1983; Svensson, 1983). Resistens, tolerans eller minskad känslighet för kvicksilverhaltiga betningsmedel hos D. teres har inte tidigare rapporterats. Däremot finns det ett flertal rapporter om kvicksilverresistens i D. avenae, som orsakar havrens bladfläcksjuka. Från Skottland och Irland har sådan resistens rapporterats av Noble et al. (1966) och Malone (1968), från Nya Zealand av Sheridan et al. (1968) och från Norge av Magnus (1970). Oliveras (1986) framhåller att det också i svenska havrepartier förekommer resistenta isolat av D. avenae.

Norska undersökningar (Magnus, 1981) visar att det också inom D. graminea, strimsjuka, förekommer isolattyper mot vilka kvicksilverhaltigt betningsmedel hade otillfredsställande effekt. Liknande erfarenheter har redovisats från England (Locke, 1986).

För att sanera smittade utsädespartier har kvicksilverpreparatet Panogen Metox med nuvarande formulering använts med framgång sedan 1965. Betningsmedlet har normalt mer än 90-procentig effekt mot utsädesburna bladfläcksvampar. Betningseffekten hos det kvicksilverfria medlet Panoctine Plus är något lägre jämfört med Panogen Metox (Olofsson, 1976, 1977, 1981, 1982; Olofsson & Johnsson, 1985) och då främst på starkt smittade partier där smittan också antas vara mera svårtåtkomlig. Sådana partier har därför betats med Panogen Metox liksom partier av 6-radskorn, där dock Panoctine Plus på vissa äldre sorter kan ha en viss fytotoxisk effekt (Olofsson & Johnsson, 1978).

I det följande redovisas resultat från undersökningar med kornpartier som vid Frökontrollen, Örebro, bedömts vara smittade med kvicksilverresistent D. teres. Partierna har efter behandlingar såtts i jord och frekvensen plantor angripna av D. teres har bestämts. Dessutom redovisas resultat från undersökningar med ensporisolat av D. teres på agar med stigande mängder Panogen Metox i agarmediet.

Delar av detta material har presenterats i en tidigare uppsats (Svensson, 1986).

Material och metoder

Undersökta utsädespartier

Ett 20-tal partier 6-radskorn (Agneta) och ett parti 2-radskorn (Tellus) från 1984 års skörd ingick i undersökningen. Utsädespartierna erhölls från Frökontrollanstalten, Örebro. Dessutom ingick ett norskt kornparti, Lise, där kvicksilverresistenta stammar av D. graminea förekom (Magnus, 1981).

Använda metoder

Behandlingar, betningsmedel.

De olika utsädespartierna behandlades enligt följande:

Betningen utfördes enligt en laboratoriemetod med en mängd motsvarande 200 ml/100 kg utsäde i led B och C.

Växthustest

Från varje parti och försöksled såddes 6 x 50 kärnor i jord. Då plantorna nått 2-3 bladstadiet, graderades plantorna i fyra skålar med avseende på primära bladangrepp på första bladet orsakade av D. teres samt brunfärgade koleoptiler. Antalet plantor angripna av D. graminea bestämdes i de två resterande skålarna, då plantorna utvecklat 5-6 blad.

Isolering och test av isolatens reaktion för kvicksilver, Hg, på agar

Primärinfekterade blad och brunfärgade koleoptiler från graderingen av plantor i växthusundersökningen ytsteriliserades med 70% alkohol (ca 20 sek.), sköljdes sedan i dest. vatten och fick därefter lufttorka några minuter på filtrerpapper. Därefter inkuberades blad och koleoptiler i fuktig kammare för att inducera konidiebildning. Under mikroskop överfördes enskilda Drechslera-konidier till agarplattor med 1% maltextraktagar. Då isolaten efter en vecka var ca fem cm i diameter, överfördes med en 4 mm korkborr agarpluggar med mycel till nya agarplattor. I samband med gjutningen av dessa tillsattes Panogen Metox motsvarande följande koncentration ren kvicksilver (Hg): 0, 0,1, 0,2, 0,4, 0,8 och 1,6 ppm Hg. Från varje undersökt isolat överfördes agarpluggar till två agarplattor i samtliga Hg-koncentrationer. Som kontrollisolat användes isolat från ett kornparti, Tellus, parti 1660, som inte varit betat med Panogen Metox de tre senaste generationerna. Efter 6 dagar mättes kolonidiametern i mm, varefter procentuella tillväxthämningen vid olika koncentration Hg i agarmedlet beräknades i förhållande till tillväxten hos resp. isolat på agarplattor utan Hg.

Resultat och diskussion

Växthusförsök

Resultaten från växthusundersökningen (tab. 1 och 2) visar att andelen plantor med primära bladangrepp och missfärgade koleoptiler angripna av D. teres var större efter betning med Panogen Metox (led B) än efter Panoctine Plus (led C). I genomsnitt för 19 Agneta-partier var betningseffekten 16 resp. 83 procent i förhållande till obetat (led A). Osmosanalys av kärnor från de 19 partierna indikerade också hög andel restsmitta av Drechslera efter betning med Panogen Metox, 50,1%, medan den var låg efter betning med Panoctine Plus, 5,4%. Motsvarande värde för obetade kärnor var 75,5% (Svensson, 1986). Restsmittan efter kvicksilverbetningen utgjordes av D. teres medan den i led C (tab. 1 och 2) också bestod av Fusarium avenaceum och Bipolaris sorokiniana. Att Panoctine Plus har liten inverkan på F. avenaceum har tidigare noterats (Magnus, 1980; Svensson, 1986).

Tabell 1. Procentuell andel plantor angripna av D. teres hos 19 Agneta-partier. Medeltal - Percentage of seedlings infected by D. teres. Mean value of 19 seed lots of var. Agneta

Led
Treatment
Missfärgad
koleoptil
Discoloured
coleoptile
Prim.
blandangr.
Leaves
prim. inf.
Totalt angrepp
Sum of infection
Betningseffekt %
Disease control %
AObetat Untreated
26,5
8,9
35,4a 1
BPanogen Metox
25,9
3,7
29,6b
16
CPanoctine Plus
5,8
0,3
6,1c
83

1 Duncan's test. Siffervärden åtföljda av olika bokstäver är signifikant skilda (P = 0,05). - Duncan's test. Numbers followed by different letters are significantly different (P = 0,05).

Tabell 2. Procentuell andel plantor angripna av Drechslera spp. hos Agneta-parti 31880 och Tellus-parti 1055 - Percentage of seedlings infected by Drechslera spp. in seed lot Agneta 31880 and Tellus 1055

Led
Treatment
Missfärgad
koleoptil
Discoloured
coleoptile
Prim. bladangr.
Leaves prim. inf.
Totalt angrepp
Sum of infection
Betningseffekt %
Disease control %
Agneta 31880
AObetat Untreated
39,0
34,51
74,5
BPanogen Metox
18,0
11,51
29,5
61
CPanoctine Plus
2,5
0,51
3,0
96
Tellus 1055
AObetat Untreated
49,0
21,0
70,0
BPanogen Metox
28.0
2,5
30,5
57
CPanoctine Plus
7,0
0
7,0
90

1 I led A, B och C ingår 4,5, 4,0 resp. 0,5 procent plantor angripna av strimsjuka (D. graminea). - In treatment A, B and C 4.5, 4.0 and 0.5 percent of the plants were infected by D. gramiaea.

I Agneta-partiet (tab. 2) var i obetat 4,5 procent och efter betning med Panogen Metox 4,0 procent av plantorna angripna av D. graminea. Preparatet var således närmast verkningslöst mot D. graminea i det här partiet. Magnus (1981) har i Norge konstaterat att det förekommer kornpartier med smitta av D. graminea, som är resistent mot Panogen Metox. Även efter behandling med dubbel dos var andelen angripna plantor hög. Panoctine Plus däremot hade god effekt. Resultaten från den här undersökningen visar att Panogen Metox i de undersökta partierna hade dålig effekt mot både D. teres och D. graminea medan effekten av behandling med Panoctine Plus var tillfredsställande. Drechslera-stammar med låg känslighet för kvicksilver förekommer i Sverige inte bara i Agneta- och Tellus-korn. Vid efterkontroll av statsplomberade partier vid SUK (Sveriges utsädeskontroll) har flera olika kornsorter bedömts vara smittade med Drechsler-stammar, som var motståndskraftiga mot Panogen Metox (Oliveras, 1984).

Test av isolat på agar med olika Hg-koncentration

Isolat från primärt angripna blad eller koleoptiler, där kärnorna varit betade med Panogen Metox (fig. 1), uppvisade ett annorlunda reaktionssätt än kontrollisolaten. Hos de senare avstannade tillväxten helt vid 0,4 ppm Hg, (letal dos), medan den genomsnittliga tillväxthämningen för de 18 isolaten endast var ca 5 procent. Betningsmedlet i agarmediet verkade t.o.m. tillväxtstimulerande på nära hälften av isolaten (värden under x-axeln) vid 0,4 ppm Hg. Ed50-värdet, dvs. den dos som hämmat isolatens tillväxt med 50 procent, är för kontrollisolaten ca 0,15 ppm Hg och nära 1,0 ppm Hg i medeltal för de 18 isolaten från Agneta-partierna. Variationen mellan isolaten vad gäller dess känslighet för kvicksilver är emellertid stor.

Undersökning av isolat från angripna plantor efter kärnor som såddes obetade (tab. 3) visar att 4 isolat av 11, (nr 8-11), reagerade på samma sätt som isolaten från led B. Reaktionen hos isolat 1-4 från led A överensstämmer med kontrollisolaten i fig. 1, medan isolaten 5-7 ej var helt inaktiverade vid 0,4 ppm Hg. Ett av de tre isolaten från led C, (nr 3) uppvisar samma låga känslighet för Hg på agar som isolat från led B. Detta tyder på att isolat med olika känslighet för kvicksilver reagerar på likartat sätt för betning med Panoctine Plus.

Figur 1. Dos-responskurva för 18 isolat från 9 Agneta-partier betade med Panogen Metox () och 5 kontrollisolat (). Medeltal av två analyser per isolat - Dose-response-curve. Results from 18 single spore isolates of D. teres from 9 seed lots (var. Agneta) treated with Panogen Metox () and 5 control isolates (). Mean value of two replicates per isolate.

Tabell 3. Tillväxthämning i procent hos isolat av D. teres på agar med olika mängd Hg. Agneta parti 31880/Percentage inhibition in single spore isolates (Agneta 31880) of D. teres on agar with different concentrations of Hg

ppm Hg i agarmediet
ppm Hg in the agar
Led
Treatment
Isolat nr
Isolate no.
0,1 0,20,4 0,8
AObetad
Untreated
141 100 100 100
2 3990 100 100
3 3488 200 200
4 3285 100 100
5 2785 97 100
6 2861 95 100
7 2457 93 100
8 27 2227
9 -38 1922
10 -1-7 20 27
11 -8-16 -11 4
BPanogen
Metox
16 720 41
2 67 1522
3 67 1517
4 05 1416
5 -10-2 -4 -3
CPanoctine
Plus
134 77 100 100
2 139 84100
3 413 1124

Två isolat från strimsjukesmittade plantor reagerade på samma sätt som D. teres-isolat från led B. På samma sätt reagerade också två D. graminea-isolat från det norska Lise-partiet som var smittat med kvicksilverresistent D. graminea (Magnus, 1981).

Undersökning av 112 och 44 isolat från obetat, led A, resp. kvicksilverbetat, led B, (fig. 2) visar, att den genomsnittliga tillväxthämningen vid 0,4 ppm Hg var ca 80 och drygt 10 procent i resp. led. Vid denna koncentration Hg var kontrollisolaten eliminerade. Ed50-värdet är ca 8 gånger större, ca 1,6 ppm Hg, hos isolaten i led B jämfört med isolaten i led A. Fördelning av isolat som inhiberats 100 procent vid olika Hg-koncentrationer i agarmedlet visas i tab. 4. Av 112 isolat från obetat led var 60 eliminerade vid 0,4 ppm Hg och endast 2 isolat av 44 från kvicksilverbetat led B. Antalet isolat som överlevt 1,6 ppm Hg var i led A och B 22 resp. 27. Den genomsnittliga tillväxthämningen hos dessa uppgick till 44 och 26 procent.

Figur 2. Dos-responskurva för 112 och 44 isolat av D. teres (Tellus, 1055) från obetat led () och från led betat med Panogen Metox () samt fyra kontrollisolat (). Medeltal av två prov per isolat - Dose-response-curve. Results from 112 and 44 single-spore isolate of D. teres (Tellus 1055) isolated from primary infected seedlings from untreated kernels () and from kernels treated with Panogen Metox (). Four control isolates are indicated with (). Mean value of two replicates per isolate.

Tabell 4. Antal totalt inhiberade isolat av D. teres (Tellus 1055) vid olika koncentration Hg i agarmediet samt antal isolat med tillväxt vid 1,6 ppm Hg/Number of totally inhibited isolates of D. teres (Tellus 1055) on agar with different concentrations of Hg and number of isolates still growing at 1.6 ppm Hg

Led
Treatment
Antal isolat
No of
isolate
ppm Hg i agarmediet
ppm Hg in the agar
Tillväxt vid 1.6
ppm Hg
Growth at 1.6
ppm Hg
0,2 0,40,8 1,6
AObetat
Untreated
1120 60 30 022
BPanogen Metox 44 0 27 827

Betning med Panogen Metox medförde att D. teres-isolat, för vilka letala dosen var ca 0,4 ppm Hg på agar, eliminerades. Med hänsyn till betningsmedlets effekt vid den använda doseringen, 200 ml/100 kg utsäde, kan isolat, vars letala dos är omkring 0,4 ppm Hg eller lägre, anses ha "normal" känslighet för Panogen Metox. Isolat som däremot överlever kvicksilverkoncentrationer över 0,4 ppm Hg, skulle då ha någon form av minskad känslighet för, tolerans, motståndskraft eller resistens mot det kvicksilverhaltiga betningsmedlet. Även om smittan på utsädet inte helt elimineras vid kvicksilverbetning, är det troligt att svampens vitalitet försämras och därmed möjligheterna att angripa groddplantorna. Mängden smittämne och hur det är etablerat på den enskilda kärnan kan också inverka liksom varierande motståndskraft mot angrepp hos olika kornsorter. Resultat som presenterats här tyder på en viss grad av samstämmighet mellan sundhetsanalyser (filtrerpappersmetod och osmosanalys), Drechslera-isolatens känslighet för kvicksilver på agar samt frekvens plantor angripna av D. teres och D. graminea efter betning med Panogen Metox.

Litteratur

Magnus, H. 1970. Mercury-tolerance in Pyrenophora avenae in Norway. Norwegian Plant Protection Institute, 47, 1-8.

Magnus, H. 1981. Årsaker til økning i stripesykeangrep på bygg i Norge. Nordisk Växtskyddskonf. 1981. Växtskyddsrapporter, Jordbruk 15, 91-97.

Joelsson, G. 1983. The osmotic method - a method for rapid determination of seed-borne fungi. 20th ISTA Congress Ottawa. Preprint No 104.

Locke, T. 1986. Current incidence in the United Kingdom of fungicide resistance in pathogens of cereals 1986. British Crop Protection Conference 713-12, 781-96.

Malone, J. P. 1968. Mercury-resistent Pyrenophora avenae in Northern Ireland Seed oats. Pl. Path. 17, 41-45.

Noble, M., MacGarvie, Q.D., Hams, A.F. and Leafe, E.L. 1966. Resistance to mercury of Pyrenophora avenae in Scottish seed oats. Pl. Path. 15, 23-28.

Oliveras, M. 1984. Parasitsvamp av släktet Drechslera resistent mot kvicksilverbetningsmedel i 2-radskorn. Meddelande från Statens Utsädeskontroll 59, 56-60.

Oliveras, M. 1985. Spridning av kvicksilverresistent parasit svamp i korn. Meddelande från Statens Utsädeskontroll 60, 75-81.

Oliveras, M. 1986. Kvicksilvertolerans hos Drechslera avenae i havre. Meddelande från Statens Utsädeskontroll 61, 57-67.

Olofsson, B. 1976. Undersökningar rörande Drechslera-arter hos korn och havre. Statens Växtskyddsanstalt, Medd. 16:172, 323-425.

Olofsson, B. 1977. Aktuellt om betningsmedel för stråsäd. Växtskyddsrapporter, Jordbruk 1, 61-58.

Olofsson, B. 1981. Kornets bladfläcksjuka - biologi och bekämpning. Växtskyddsrapporter, Jordbruk 14, 36-42.

Olofsson, B. 1982. Bladfläcksjukdomar på korn och havre. Växtskyddsrapporter, Jordbruk 20, 134-146.

Olofsson, B. och Johnsson, L. 1978. Fortsatta försök med betningsmedel för stråsäd. Växtskyddsrapporter, Jordbruk 4, 123-128.

Olofsson, B. och Johnsson, L. 1985. Försök rörande kvick silverfria betningsmedel för stråsäd. Växtskyddsrapporter, Jordbruk 35, 67 sid.

Sheridan, J.E., Tickle, J.H. and Chin, Y.S. 1968. Resistance to mercury of Pyrenophora avenae (conidial state Helminthosporium avenae) in New Zealand seeds oats. N. Z. J. agric. Res. 11, 601-606.

Svensson, C. 1983. Osmotic method for detecting Drechslera spp in barley seed. 4th Int. Con gr. of Plant Path. Australien 1983 (Abstract 399).

Svensson, C. 1986. Utsädesburna svampar. Utvärdering av betningseffekter och samband mellan analysmetoder. Växtskyddsrapporter, Jordbruk 39, 151-168.

SVENSSON, C. 1987. An investigation of barley seed lots infected with Drechslera spp with decreased sensitivity to seed dressings containing mercury. Växtskyddsnotiser 51: 4, 110-115.

In connection with seed health analyses of barley seed lots infected with Drechslera teres, an abnormal amount of residual infection after treatment with Panogen metox was noted. Several such seed lots were examined in the glasshouse where the number of plants attacked by D. teres and D. graminea was determined. Seeds were grown in soil untreated (A), treated with Panogen Metox which contains mercury (B), and the mercury free Panoctine Plus (C). The experiment showed that the effect of Panogen Metox on both D. teres and D. graminea was much lower than normal, 16-60%, while the effect of Panoctine Plus was as expected, about 90%.

A test of single spore isolates of D. teres and D. graminea from diseased plants on 1% malt extract agar with increasing concentrations of Panogen Metox showed the following:

1. A control isolate from a seed lot which had not been treated with Panogen Metox for the previous 3 generations was completely inactivated at 0.4 ppm Hg (100% growth inhibition).

2. The mean growth inhibition in the isolate from treatment B (Panogen Metox) was only 5-10% at 0.4 ppm Hg. Growth was stimulated by the Hg in the medium in several isolates. Two of 44 isolates were inactivated at 0.4 ppm Hg, while growth inhibition at 1.6 ppm Hg was only 26% in 27 of 44 isolates.

3. Of 112 isolates from the untreated kernels, 60 were inactivated at 0.4 ppm Hg, 30 isolates were inhibited more than 90% at 0.8 ppm Hg, while 22 isolates with growth at 1.6 ppm Hg were inhibited by only 44%.

4. Isolates of D. graminea from the mercury treatment responded in the same manner as D. teres.

The Drechslera infection which was inactivated at 0.4 ppm could be eliminated by treatment with Panogen Metox, 200 ml/ 100 kg. Isolates which were only slightly influenced by Panogen Metox can be said to show some form of resistance to mercury treatment. These isolate types dominated in infected plants which were treated with Panogen Metox. Panoctine Plus which is mercury free had a satisfactory effect against the Drechslera infection in the examined seed lots.

Additional Keywords: Pyrenophora teres, Pyrenophora graminea, Mercury-resistance.