Katoen is een belangrijk gewas dat over de hele wereld wordt verbouwd, zoals in landen als de Verenigde Staten en Oezbekistan. Toen een schimmel in beide landen katoen begon te beschadigen, bracht het hun wetenschappers samen voor een innovatieve onderzoekssamenwerking.

De schimmel heet Fusarium verwelkingsrace 4 en heeft al bijna twee decennia invloed op de productie van Pima-katoen, een specifiek soort katoen, in delen van Californië. Meer recentelijk werd dezelfde verwelkingsziekte gevonden in Texas in 2017 en in New Mexico in 2019. Fusarium heeft ook gevolgen gehad voor landbouwregio's in Oezbekistan. De schimmel zorgt ervoor dat de planten verwelken en afsterven.

Om een ​​manier te vinden om katoenboeren te helpen, werkten het Amerikaanse ministerie van landbouw (USDA), Oezbeekse wetenschappers, enkele Amerikaanse universiteiten en anderen in de katoenindustrie samen. Dit bood de mogelijkheid om het Fusarium-verwelkingsprobleem agressief aan te pakken en de katoenindustrie in beide landen te beschermen. De wetenschappers werkten samen om een ​​oplossing te vinden om de kwetsbaarheid van het katoengewas voor de schimmel te verminderen.

"Deze groepen versterkten de samenwerking met een gemeenschappelijk doel:snel identificeren van resistente bronnen voor de ziekte, zodat ze kunnen worden gekruist om verbeterde variëteiten van Pima-katoen te ontwikkelen", zegt Mauricio Ulloa, een onderzoeksgeneticus bij de Agricultural Research Service van de USDA. "Ik ben blij te kunnen zeggen dat deze inspanningen hun vruchten hebben afgeworpen."

De studie is onlangs gepubliceerd in het Journal of Plant Registrations .

De onderzoeksteams ontwikkelden nieuwe Pima-katoenkiemplasmalijnen die resistent zijn tegen de ziekte door variëteiten uit Oezbekistan en de katoenkiemplasmacollecties van de USDA te kruisen. Kiemplasma wordt vaak een levende genetische hulpbron genoemd die veredelaars helpt bij het bevorderen van de diversiteit van een gewas. Voor gewassen komen ze vaak voor in de vorm van zaden of plantenweefsel.

De drie nieuwe lijnen - PSSJ-FRP01, PSSJ-FRP02 en PSSJ-FRP03 - zijn het product van lijnen waarvan is vastgesteld dat ze resistent zijn tegen de ziekte. Ze hebben elk iets andere kenmerken. Elk bleek een goede balans te hebben tussen weerstand tegen de schimmel en een goede vezelkwaliteit.

"Deze lijnen zullen helpen om de kwetsbaarheid van de Pima-katoenindustrie voor deze schimmelpathogeen verder te verminderen", zegt Ulloa. "Het zal ook inspanningen blijven leveren om de genetische basis van de resistentie te verbreden. Dit is van cruciaal belang voor de katoenindustrie in de VS en Oezbekistan. Het was de moeite waard om deel uit te maken van dit onderzoek en deze veredelingsinspanning. De ontwikkeling van een resistent kiemplasma zal helpen de impact van deze ziekteverwekker op de katoenteelt te verminderen."

Fusarium verwelkingsras 4 zorgt ervoor dat een katoenplant sterft tijdens het groeiseizoen. De schimmel infecteert eerst de wortels, waardoor er een lange, donkere doorlopende streep in de penwortel verschijnt. Wanneer de wortels beginnen af ​​te sterven, veroorzaakt dit ook verwelking in de bladeren.

Katoen dat bestand is tegen verwelking, heeft een plantensterfte van minder dan 10% en een zeer lage wortelkleuring. Het kan nog steeds een goede opbrengst opleveren zonder dat de bladeren worden aangetast. Hoewel wetenschappers nog steeds bezig zijn om deze ziekte beter te begrijpen en niet precies weten hoe, lijken de planten niet toe te staan ​​dat de schimmel de wortels koloniseert tot zoveel niet-resistente planten.

Het doel van de onderzoekers bij het genereren van deze nieuwe lijnen is dat particuliere veredelaars nieuwe genetische bronnen hebben die ze kunnen gebruiken om commerciële rassen te produceren die resistent zijn. Hierdoor kunnen boeren hun gewassen beschermen tegen de schimmel.

"Hoewel kiemplasmalijnen geen volledig afgewerkte variëteit zijn, bieden ze een geweldige bron", legt Ulloa uit. "We kunnen de resistente kiemplasmalijnen die we hebben verkregen gebruiken en ze kruisen met de rassen van zaadbedrijven. Dit vermindert uiteindelijk het economische verlies van de katoenproductie voor telers en stelt hen in staat om nieuwe en verbeterde resistente rassen te gebruiken." + Verder verkennen

Nieuwe cultivars van pima-katoen vertonen verbeterde weerstand tegen Fusarium-verwelkingsziekte