Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl

Kvælstofforbindelser styrer sygdomsmodstand i korn

Kvælstofforbindelser spiller en vigtig rolle i plantens kamp mod svampesygdomme. Forskere sætter nu fokus på at forstå mekanismerne bedre. Det kan give planteforædlingen nye genetiske værktøjer at arbejde med.

13.08.2014 | Janne Hansen

Mere viden om, hvordan kvælstofforbindelser påvirker planten kan være nyttig i kampen mod svampesygdomme i korn. Foto: Janne Hansen

Angreb af svampesygdom i korn kan gøre stor skade på afgrøden og give anledning til nedsat udbytte. Derfor sætter landbruget ind på forskellige fronter for at beskytte kornet mod svampesygdomme. En af metoderne er at bruge kornsorter, der er fremavlet til at være modstandsdygtige overfor svampeangreb.

I et nyt forskningsprojekt undersøger forskere de genetiske og molekylære mekanismer, der påvirker afgrødens modstand mod svampeangreb. En bedre forståelse af disse mekanismer et er vigtigt led i planteforædlingens fortsatte beredskab mod svampeangreb i korn.

I Danmark er der udviklet bygsorter med modstand mod de to vigtige svampesygdomme bygrust og meldug. Men da svampene konstant er under forandring, er der behov for hele tiden at finde nye veje for at opretholde kornsorternes modstandsdygtighed..

- Over 75 procent af danske marker med vårbyg er sået med sorter, der med et enkelt gen beskytter kornet mod meldug. Men der er tegn på stigende problemer med meldug i kornsorter, der indeholder det gen. Der er derfor behov for at undersøge alternative mekanismer, der kan bidrage til at øge modstanden mod angreb af svampesygdomme i byg, forklarer adjunkt Kim Hebelstrup fra Institut for Molekylærbiologi og Genetik ved Aarhus Universitet. Han leder det nye projekt, der gennemføres i tæt samarbejde med det Globale Rustcenter ved AU Flakkebjerg, og andre universiteter i Danmark og udlandet.

Kvælstof spiller vigtig rolle

Forskerne vil sætte samspillet mellem forskellige stressfaktorer og plantens modstand mod svampeangreb under lup. En af de mekanismer, som forskerne vil fokusere på, er sammenhænget mellem gødningstype, plantens kvælstofstatus og dens modstand mod svampeinfektion.

Nitrat kvælstofgødning påvirker kornplanters modstand mod infektion med svampe, hvor variationen i modstanden afhænger af kornsorten. Stoffet kvælstofoxid (NO) spiller tilsyneladende også en rolle i denne proces, hvor NO øger plantens modstand mod sygdom. Forskerne vil se nærmer på samspillet mellem omsætningen af kvælstofoxid i planten, plantens kvælstofstatus og hvilken type af kvælstof, der bruges som gødning.

Tidligere undersøgelser ved Aarhus Universitet har vist, at plantens hæmoglobin påvirker omsætningen af NO i planter inficerede med sygdom. Ved at tænde generne, der påvirker hæmoglobin, øges plantens modstand mod sygdomme ved at øge signalet for NO. Det modsatte sker, når der slukkes for generne. Forskerne vil nu udnytte denne mekanisme til at styre byggens NO indhold – og derved dens modstand mod bygrust og meldug.

- Vi har påvist, at hæmoglobin findes i planter, hvor dets rolle er at nedbryde NO, og at en ændring i gen-ekspressionen af hæmoglobin er et stærkt værktøj til at ændre dannelse af NO i planter og derved påvirke sygdomsmodtageligheden, siger Kim Hebelstrup.

Det fireårige projekt har et samlet budget på 7 mio. kr., hvoraf 6,3 mio. kr. er bevilget fra Det Frie Forskningsråd | Teknologi og Produktion.

Projektet er et samarbejde mellem Aarhus Universitet, Syddansk Universitet, Oxford Universitet og Aberystwyth Universitet i Storbritannien, Memorial Universitet i Canada og Tysk Forskningscenter for Sundhed og Miljø.


Yderligere oplysninger

Adjunkt Kim Hebelstrup
Institut for Molekylærbiologi og Genetik, Aarhus Universitet
e-mail: Kim.Hebelstrup@agrsci.dk, telefon: 8715 8271

Bevilling