Wetenschap
Genetische hoop in de strijd tegen de verwoestende tarweziekte
De schimmelziekte Fusarium Head Blight (FHB) neemt toe als gevolg van steeds vochtigere omstandigheden als gevolg van de klimaatverandering tijdens het tarwegroeiseizoen, maar een fundamentele ontdekking door onderzoekers van de Universiteit van Adelaide zou de economische schade ervan kunnen helpen verminderen.
Hoewel sommige tarwesoorten resistent zijn tegen FHB dankzij de werking van het TaHRC-gen op de Fhb1-locus, was de werking van dit gen in tarwecellen tot nu toe onbekend.
In samenwerking met de Nanjing Agriculture University heeft het onderzoeksteam van de Universiteit van Adelaide aangetoond dat TaHRC werkt in de kern van tarwecellen en de gevoeligheid van een plant voor FHB kan vergroten of verkleinen.
"Er zijn twee varianten van TaHRC die tegengestelde effecten hebben op de condensatie van een specifiek eiwitcomplex in de kern", zegt dr. Xiujuan Yang van de School of Agriculture, Food and Wine van de universiteit.
"Wanneer het complex wordt gecondenseerd, leidt het tot gevoeligheid voor FHB, terwijl het bij diffusie weerstand biedt tegen FHB.
"Wij zijn de eersten die de functie van eiwitcomplexcondensatie als reactie op een belangrijke schimmelziekte in gewassen hebben onthuld, waardoor we inzicht hebben gekregen in de werkingswijze van eiwitcomplexen in de verdedigingsreacties van granen."
FHB heeft de afgelopen jaren aanzienlijke schade toegebracht aan de Australische tarwe-industrie, waarbij de gewassen in het seizoen 2022 tot 100% opbrengstverliezen leden.
De ziekte is sinds de jaren zeventig wereldwijd in opkomst, maar de klimaatverandering heeft de prevalentie ervan vergroot.
"De reputatie van Australië voor het produceren van tarwe van hoge kwaliteit is gebouwd op toevallige klimaatomstandigheden tijdens de bloei en de graanvulling, die doorgaans samenvallen met het droge seizoen, wat helpt bij het voorkomen van veel door schimmels veroorzaakte ziekten die gedijen bij vochtig weer", zegt Dr. Yang.
"Tegen de achtergrond van de klimaatverandering leidde een natte lente in 2022 er echter toe dat de Fusarium-ziekte wijdverspreid werd in Oost-Australië."
Australische durumtarwevariëteiten zijn allemaal zeer gevoelig voor FHB, maar het is onduidelijk welk resistentieniveau er bestaat bij broodtarwevariëteiten.
Dr. Yang hoopt op deze fundamentele ontdekking, gepubliceerd in Cell Host &Microbe , zal de groeiende prevalentie van FHB tegengaan en zekerheid bieden aan Australische telers.
"Onze bevindingen bieden opwindende perspectieven voor de ontwikkeling van nieuwe en verbeterde vormen van resistentie tegen de ziekte van Fusarium", zegt Dr. Yang. "Door de onderliggende mechanismen buiten Fhb1 te begrijpen, kunnen we veredelingsstrategieën innoveren om resistentiebronnen te diversifiëren.
"Ons onderzoek opent de deur naar de ontwikkeling van veerkrachtigere en duurzamere tarwevariëteiten voor de toekomstige landbouw, en zou licht kunnen werpen op andere door Fusarium veroorzaakte ziekten, zoals kroonrot."