Grip op wratziekte

Projectleider(s):
Theo van der Lee | theo.vanderlee@wur.nl

Samenvatting project

Wratziekte heeft een wereldwijde quarantaine status en percelen moeten 20 jaar worden vastgelegd wanneer de ziekte wordt waargenomen. Voor het recent in Nederland gevonden pathotype 38 is geen geschikte resistentie beschikbaar. Aardappeltelers maken zich grote zorgen en willen praktische handvatten om wratziekte te kunnen beheersen. Mogelijkheden die onderzocht zullen worden omvatten o.a. het gebruik van (partiele) resistentie en het versneld uitzieken van de grond door teeltmaatregelen.

Doel van het project

Dit project beoogt concrete aanbevelingen te bieden die gebruikt kunnen worden door telers, adviseurs en beleidsmakers om wratziekte onder controle te krijgen. Omdat het pathotype 38 niet eerder in Nederland is gevonden, is het nodig meer inzicht te verkrijgen over de virulentie van wratziekte, de genetische diversiteit, voorkomen en verspreiding, zodat maatregelen effectiever kunnen worden ingezet. Dit inzicht wordt verkregen op basis van fenotypisch en genoom onderzoek naar het nieuwe pathotype 38. Dit pathotype lijkt opgebouwd als een complex van meerdere, mogelijk eerder gevonden pathotypen. Is hier inderdaad sprake van een mengsel en hoe stabiel zijn deze mengsels? Er zal gebruik gemaakt worden van zowel materiaal verkregen uit een recente survey als van wratmateriaal van het pathotype 38 verkregen op rassen met verschillende resistentie. Zijn er mogelijkheden om dit isolaat met partiele resistente rassen te bestrijden? Hier is tot nog toe niet naar gekeken en het kan leiden tot een betere advisering in raskeuze voor telers. Ook kan dit gebruikt worden om de risico’s en mogelijkheden van partiele resistentie beter in kaart te brengen. Daarnaast zal gekeken worden naar mogelijkheden om de vitaliteit van de rust sporangia (ook wel winter sporangiën of wintersporen genoemd) te verminderen middels verschillende teeltmaatregelen. Hierbij zal gebruik gemaakt worden van convocale imaging, vitaliteitstoetsen op aardappelknollen en van recent beschikbaar gekomen moleculaire technieken voor de detectie van vitaliteit op basis van qPCR. Deze nieuwe toetsen moeten de selectie van teeltmaatregelen ondersteunen. Besmette grond kan dan versneld uitzieken, en indien succesvol, kan het onderzoek ook bijdragen aan versoepeling van de harde eis van 20 jaar geen aardappelteelt na het vinden van een wratziektebesmetting. Aardappeltelers maken zich grote zorgen over de wratziekteontwikkelingen en willen graag een beter inzicht in de huidige situatie en praktische handvatten om wratziekte te kunnen beheersen. Deze handvatten zijn naast het telen van resistente rassen, nauwelijks bekend, maar kennen een grote vraag uit de praktijk. Praktische mogelijkheden die onderzocht zullen worden omvatten versneld uitzieken van de grond, beïnvloeden van de vitaliteit van wratziektesporen door teeltmaatregelen en beïnvloeding van de wratziekte besmetting door (verwijderen van) onkruiden.

Motivatie

A2. Gezonde, weerbare bodem- en teeltsystemen, gebaseerd op agro-ecologie en zonder schadelijke emissies naar grond- en oppervlaktewater. Prioriteit 5: Fytosanitaire borging in de keten.
In een kringlooplandbouw wordt beoogd om de afvoer van restproducten zoveel mogelijk te beperken. Door gebruik van reststromen, efficiënt gebruik en delen van materiaal en machines, en een verbod van chemische middelen voor grondontsmetting ontstaan echter meer kansen voor pathogenen. Wratziekte is hiervan een duidelijk voorbeeld. De ziekte kan zich in de huidige invulling van circulaire landbouw programma’s snel verspreiden waarna deze bodem-gebonden voor periodes van 20 aardappel teelt onmogelijk maakt. Ook kan de ziekte zich via water verspreiden bijvoorbeeld in geval van gebruik van oppervlakte water, inundatie of overstroming. Het voorkómen van de vestiging en verspreiding van Q-organismen is belangrijk voor de doelstelling om emissies van gewasbeschermingsmiddelen sterk te reduceren.
De kennis die gegenereerd wordt binnen het project kan direct door de partners worden opgenomen en verspreid naar hun achterban of gebruikt worden in EU verband voor Europese afstemming. Hierdoor ontstaan mogelijkheden om problemen vroegtijdig te onderkennen en oplossing aan te dragen die lange termijn problemen, te denken valt aan een periode van 50 jaar, verminderen en zo de voor Nederland, en zeker voor de regio Noord-Oost Nederland, belangrijke aardappelteelt beter te borgen. Binnen het project zijn zeer goede mogelijkheden om kennis naar de verschillende stakeholders te brengen; met name naar telers, veredelaars en de aardappel verwerkende industrie die behoefte hebben aan onafhankelijk en wetenschappelijk gefundeerd advies met een praktische insteek en evaluatie. Dit kan via reeds bestaande kanalen: overleg Stuurgroep Plan van Aanpak Wratziekte, persberichten, kennisdagen, periodieken, nieuwsbrieven, mails. Het project biedt daarnaast goede mogelijkheden om internationale samenwerkingsverbanden aan te gaan of te verdiepen. Er zijn reeds intensieve contacten met diverse organisaties in Canada, Duitsland en Polen. Deze contacten gaan over de hele breedte van de sector en bieden mogelijkheden om gezamenlijk tot oplossingen te komen en kennis te delen. Een voorbeeld hiervan zijn de recente bezoeken van delegaties vanuit Canada en Duitsland en deelname aan International Advisory Panel (IAP) voor Prince Edward Island Canada in Augustus 2022.

Geplande resultaten

Dit project is verdeeld in 4 werkpakketten die voor een belangrijk deel complementair zijn. In de onderstaande tekst worden de milestones zoveel mogelijk onderstreept en de op te leveren producten vet weergegeven. De fasering van de activiteiten is te vinden in de onderstaande tabel.

Werkpakket 1 beslaat onderzoek naar het gebruik van partiele resistentie en resistentie management voor het uitfaseren van genetische varianten. Hierbij wordt onderzocht hoe mengsels van genotypen ontstaan, hoe stabiel deze mengsels zijn en of, onder selectiedruk van aardappelrassen met verschillende resistentie, genen kunnen leiden tot uitfasering van genetische varianten. Vervolgens word gekeken in hoeverre dit toepasbaar is op het pathotype 38 isolaat. Kunnen we de complexiteit van pathotype 38 reduceren en door alternerend gebruik van verschillende partiele resistenties risico’s op infectie beheersbaar maken. Het volgen van de genetische varianten gebeurt door de detectie van de verschillende mitochondriale varianten en om deze sneller en kwantitatief te maken word een digitale PCR test ontwikkeld. In werkpakket 2 wordt gekeken naar de vitaliteit en de mogelijkheden om vitaliteit van rust sporangia te verminderen. Om dit onderzoek te faciliteren wordt allereerst gekeken naar verbetering van de mogelijkheden om specifiek vitale rust sporangia te detecteren. Hiervoor worden drie complementaire strategieën gebruikt. Microscopisch door confocale imaging worden 3D beelden gegeneerd waarbij de interne structuur van de rust sporangia beter beoordeeld kunnen worden. De nieuwe digitale en geautomatiseerde technieken scannen een groot veld waarbij alle objecten scherp en in 3D in beeld komen. Vanwege de digitale gegevens is er ook een mogelijkheid voor classificatie door zelflerende computer programma’s. Dit kan leiden tot een meer objectieve score en hogere efficiëntie en een meer betrouwbare kwantificatie. Daarnaast zal gebruik gemaakt worden van biotoetsen op vatbare rassen waarbij ijklijnen gemaakt worden van de hoeveelheid vitale rust sporangia en symptomen op verschillende rassen. Tenslotte zal gebruik gemaakt worden van een op mRNA gebaseerde moleculaire detectie techniek die recent is ontwikkeld om specifiek vitale sporen te detecteren en te kwantificeren. Deze methode is reeds ontwikkeld maar zal verder geoptimaliseerd worden voor detectie van lagere hoeveelheden rust sporangia en gevalideerd worden met de bovenbeschreven microscopische imaging en biotoetsen. Door parallel gebruik van materiaal ontstaat een gedegen vergelijking van de verschillende methodieken. Deze methodieken zullen vervolgens worden toegepast om de afname van vitaliteit en het uitzieken van wratziekte te testen onder verschillende scenario’s. Rust sporangia kunnen vitaal blijven over een periode van meer dan 20 jaar. Toch blijken isolaten uit de levende collectie van wratziekte soms snel hun vitaliteit te verliezen. We willen de afname van vitaliteit kwantificeren onder verschillende soms ook extreme scenario’s. Hiervoor zullen gestandaardiseerde hoeveelheden rust sporangia maken in grond blootgesteld worden aan reeksen van verschillen behandeling. Het gaat hierbij om effecten van temperatuur, vocht, droogte, hoge druk, pH, antagonisten, hoge microbiële activiteit. Na de behandeling zal enkele maanden gewacht worden en vervolgens zullen we met verschillende methode de afname van vitaliteit bepalen. Van de meest effectieve methoden zullen vervolgens potproeven worden uitgevoerd waarbij ook onderzocht zal worden wat de effecten zijn van vruchtwisseling, en partieel resistentie van aardappel op de vitaliteit van wratziekte. In werkpakket 3 wordt onderzocht wat de effecten zijn van onkruiden en dan met name uit de familie van de Solanacea die eerder zijn aangemerkt als mogelijke alternatieve waardplanten voor aardappel wratziekte. Een aantal soorten komen veelvuldig voor in Nederlandse akkerranden en dan met name aan de slootkant waar de omstandigheden voor de ontwikkeling van wratziekte gunstig kunnen zijn. In totaal zullen 6 soorten getest worden op hun gevoeligheid voor S. endobioticum. De ziekte ontwikkeling zal morfologisch, microscopisch en moleculair worden onderzocht. In werkpakket 4 wordt gekeken naar de aanscherping van de teeltadviezen die noodzakelijk is na de vondst van het nieuwe pathotype 38. We willen meer inzicht in het voorkomen en de verspreiding van pathotype 38. Door het grondgebonden en sterk heterogene voorkomen van wratziekte in een veld en de beperkte symptomen bij lage besmettingen kan soms pas na 2 of 3 teelten van een vatbaar ras (5 tot 6 jaar) wratziekte worden waargenomen. Dit vraagt om een proactieve houding. Binnen het project willen we een nieuwe risico analyse maken en deze gebruiken om voor aardappeltelers duidelijker aan te geven welke omstandigheden leiden tot hogere risico’s en welke maatregelen telers zelf kunnen nemen. Met name willen kijken naar de risico’s van reststromen, water (irrigatie, sloten, inundatie), resistentie niveaus aardappel rassen, geografische ligging, gebruik van pachtgrond, vruchtwisseling, onkruiden, grondbewerking en andere teeltmaatregelen.

Resultaten

Er zijn nog geen resultaten voor dit project.

Impact

Er is nog geen impact voor dit project.