Bomull är en viktig gröda som odlas runt om i världen, till exempel i länder som USA och Uzbekistan. När en svamp började skada bomull i båda länderna samlade den deras forskare för ett innovativt forskningssamarbete.

Svampen kallas Fusarium wilt race 4 och den har påverkat Pima bomullsproduktion, en specifik sorts bomull, i delar av Kalifornien i nästan två decennier. På senare tid hittades samma vissnesjuka i Texas 2017 och i New Mexico 2019. Fusarium har också påverkat jordbruksregioner i Uzbekistan. Svampen gör att växterna vissnar och dör.

För att hitta ett sätt att hjälpa bomullsbönder gick USA:s jordbruksdepartement (USDA), uzbekiska forskare, några amerikanska universitet och andra inom bomullsindustrin ihop. Detta gav en möjlighet att aggressivt ta itu med Fusarium-problemet och skydda bomullsindustrin i båda länderna. Forskarna arbetade tillsammans för att hitta en lösning för att minska bomullsgrödans sårbarhet för svampen.

"Dessa grupper stärkte samarbeten med ett gemensamt mål:att snabbt identifiera resistenta källor till sjukdomen så att de kan korsas för att utveckla förbättrade varianter av Pima-bomull", säger Mauricio Ulloa, en forskningsgenetiker vid USDA:s Agricultural Research Service. "Jag är glad att kunna säga att dessa ansträngningar gav resultat."

Studien publicerades nyligen i Journal of Plant Registrations .

Forskarteamen utvecklade nya Pima bomullsgroddplasmalinjer som är resistenta mot sjukdomen genom att korsa sorter från Uzbekistan och USDA:s bomullsgroddplasmakollektioner. Germplasm kallas ofta för en levande genetisk resurs som hjälper uppfödare att främja mångfalden av en gröda. För grödor kommer de vanligtvis i form av frön eller växtvävnad.

De tre nya linjerna - som går av PSSJ-FRP01, PSSJ-FRP02 och PSSJ-FRP03 - är produkten av linjer som har visat sig vara resistenta mot sjukdomen. De har var och en lite olika egenskaper. Var och en visade sig ha en bra balans mellan motståndskraft mot svampen och god fiberkvalitet.

"Dessa linjer kommer att hjälpa till att fortsätta att minska sårbarheten för Pimas bomullsindustri för denna svamppatogen", säger Ulloa. "Det kommer också att fortsätta att göra ansträngningar för att bredda den genetiska basen för resistensen. Detta är avgörande för bomullsindustrin i USA och Uzbekistan. Det har varit givande att vara en del av denna forsknings- och förädlingssatsning. Utvecklingen av en resistent bakterieplasma kommer att bidra till att minska effekten av denna patogen på bomullsgrödan."

Fusarium vissne ras 4 gör att en bomullsplanta dör under växtsäsongen. Svampen infekterar först rötterna, vilket gör att en lång, mörk sammanhängande rand dyker upp i kranroten. När rötterna börjar dö orsakar det vissnande även i bladen.

Bomull som är resistent mot vissnande har en växtdödlighet som är lägre än 10 % och mycket låg förekomst av rotfärgning. Den kan fortfarande ge en bra avkastning utan att bladen påverkas. Även om forskare fortfarande arbetar för att bättre förstå denna sjukdom och inte vet exakt hur, verkar växterna inte tillåta svampen att kolonisera rötterna till lika mycket som icke-resistenta växter.

Forskarnas mål med att generera dessa nya linjer är att privata uppfödare har nya genetiska resurser de kan använda för att producera kommersiella sorter som är resistenta. Detta kommer att göra det möjligt för bönder att skydda sina grödor från svampen.

"Även om könsplasmalinjer inte är en helt färdig sort, ger de en enorm resurs", förklarar Ulloa. "Vi kan använda de resistenta könsplasmalinjerna vi har erhållit och korsa dem med fröföretagens sorter. Detta minskar så småningom den ekonomiska förlusten av bomullsproduktion för odlarna och gör att de kan använda nya och förbättrade resistenta sorter." + Utforska vidare

Nya bomullssorter från Pima visar förbättrad resistens mot Fusarium vissnesjuka