Late blight resistance in Potato
- Reference number
- RBb08-0006
- Start and end dates
- 100101-151231
- Amount granted
- 20 000 000 SEK
- Administrative organization
- Swedish University of Agricultural Sciences
- Research area
- Life Sciences
Summary
Potato late blight disease, caused by the oomycete Phytophthora infestans, is a devastating plant pathogen worldwide. Cultivars currently grown in Sweden are susceptible or relatively susceptible. Despite increased fungicide treatment, blight problems have increased in recent years. Today around 50% of the fungicides used in Swedish agriculture are used on potato crops, although potato is only a minor crop in Sweden. A collection of blight resistance traits having different mechanisms that could be combined and exchanged would greatly help deal with the disease. In addition to finding potential markers for breeding and sources for transgenic approaches, the goals of the proposed research programme are to find target downstream resistance-gene products and define differences between PAMP-triggered immunity, effector-triggered susceptibility, effector-triggered immunity and other resistance mechanisms in potato-oomycete interactions. This will be achieved by quantitative large-scale proteome and phosphoproteome studies of secreted, nuclear and cytosolic fractions. We aim to develop new agents for induced resistance as a means of reducing fungicide use in Swedish agriculture and investigate defence mechanisms in the field using targeted proteomics. Field proteomic data will be integrated with environmental and pathology data and analysed from an ecological perspective, as a basis for ‘ecoproteomics’ and in developing improved decision support systems.
Popular science description
Potatisbladmögel, som orsakas av Phytophthora infestans, är en av de allvarligaste växtsjukdomarna i Sverige och i många andra länder. De sorter som odlas idag är mottagliga för bladmögel och odlingen kräver därför intensiv kemisk bekämpning med fungicider. I Sverige står potatisodlingen för nästan hälften av jordbrukets användning av fungicider trots att odlingen endast upptar en liten del av den totala åkerarealen. Phytophthora infekterar också tex ek, bok och jordgubbar, problem som kan antas öka i framtiden pga klimatförändringen. Det praktiskt tillämpbara målet med projektet är att utveckla nya resistenskällor samt att ta fram potentiella markörer till gagn för traditionell potatisförädling. Proteinfosforylering är en viktig mekanism för snabb informations-överföring inuti cellen vid bland annat patogenangrepp. Därför är det viktigt att identifiera vilka proteiner som fosforyleras vid patogenangrepp och därmed bättre förstå växtcellernas signalering vid angreppet. Signalleringkomponenter och försvarsmekanismer i olika växt-Phytophthora interaktioner kommer att identifieras med masspektroskopi-baserad proteomik och fosfoproteomik, vilket är den grundläggande delen av projektet. Efter bioinformatiska studier kommer lovande kandidater att överföras till kommersiella potatissorter och testas för ökad resistens mot bladmögel i växthus och i fältförsök. Fältförsök med transgent material kommer att visas för allmänheten. Vi kommer dessutom att försöka utveckla nya exogena medel för inducerad resistens som ett icke-toxiskt alternativ till fungider. Vi anser att detta kan vara ett viktigt komplement som kan öka livslängden på genetiska metoder. Fältprover kommer också att analyseras med proteomik med hänblick på att försöka bygga modeller över potatisens fysiologi under ”naturliga förhållanden” och för bättre prognos-varningsmodeller.