Växters genetik påverkar hur bra biologisk bekämpning fungerar

Jordbruket är idag en av de största källorna till utsläpp som driver på klimatförändringarna. För att få bra skördar och skydda grödorna mot skadeinsekter och sjukdomar använder vi stora mängder gödsel och kemiska bekämpningsmedel. Ett alternativ till kemiska medel är biologisk bekämpning, där man använder nyttiga organismer – ofta mikroorganismer – för att bekämpa skadegörare och sjukdomsframkallande svampar.

Mikrobers samspel med växter är avgörande

Effekten av biologisk bekämpning kan vara väldigt varierande. En orsak till det är hur mikroorganismerna interagerar med växten – något som styrs av komplicerade molekylära processer. De här interaktioner hjälper växterna att känna igen både skadliga och nyttiga mikrober.

Samtidigt använder mikroberna egna strategier för att undvika eller dämpa växternas försvar. Det är känt att en växter med olika genotyp, alltså växter av samma art men med lite olika genetik, är olika mottagliga för sjukdomar.

–  Men vi vet fortfarande inte tillräckligt mycket om hur de här genetiska skillnader påverkar effektiviteten av biologisk bekämpning , säger Sidhant Chaudhary.

Många faktorer avgör hur effektiv biologisk bekämpning är

I sitt doktorsavhandling har Sidhant studerat hur höstvete av olika genotyp samspelar med den nyttiga svampen Clonostachys rosea. Den här svampen kan både främja växternas tillväxt och skydda dem mot svampsjukdomar. I försök med cirka 200 vetegenotyper testade han hur väl C. rosea kunde skydda mot två viktiga svampsjukdomar i vete: Zymoseptoria tritici, som orsakar svartpricksjuka, och Fusarium graminearum, som leder till stråbasröta.

– Vi såg stora skillnader, både i hur mottagliga de olika vetegenotyperna var för sjukdomar, och i hur effektiv C. rosea var som skydd. Alla genotyper reagerade alltå inte likadant – och svampens effektivitet kunde också bero på på vilken sjukdom som infekterat växten samt vilken del av växten som blivit angripen, förklarar Sidhant.

Möjligheter för framtidens växtförädling

De vetegenotyper som var mest känsliga för sjukdom var också var de som svarade bäst på den biologiska bekämpningen. Genom att använda en metod som kallas GWAS (genomomfattande associationsstudier) kunde Sidhant identifiera genetiska markörer som hör ihop med både sjukdomsresistens och hur väl C. rosea fungerade. Eftersom de här egenskaperna ärvs oberoende av varandra, är det möjligt att förädla båda egenskaparna samtidigt och ta fram grödor som både är motståndskraftiga och reagerar bra på nyttiga mikrober.

– Vi studerade också genaktiviteten i två vetesorter som svarade olika bra på C. rosea. Genom att analysera växternas tidiga immunrespons efter att de utsatts för både den skadliga svampen och den nyttiga, såg vi att växterna svarade olika snabbt och kraftigt beroende på genotyp, berättar Sidhant.

Nu förstår vi bättre hur biologisk bekämpning fungerar tillsammans med växtens egen genetik. Det är ett steg närmare ett mer hållbart jordbruk, där vi kan minska användningen av kemikalier och ta fram mer hållbara odlingssystem.

Sidhant försvarar sin doktorsavhandling den 9 maj 2025. 
Läs mer om disputationen här.