Vil finne gener som gir resistens mot tørråte

Potettørråte er en fryktet skadegjører, men noen potetsorter og ville slektninger av poteten har gener som gjør dem mer motstandsdyktige mot tørråte.

– Ved hjelp av en ny metode har vi sett på tolv forskjellige gener som har vært og er viktige for resistens mot tørråte, forteller NIBIO-forsker May Bente Brurberg.

Sekvenserer resistensgener

I prosjektet «DivGene» har norske og polske forskere samarbeidet om å finkartlegge de viktigste kjente genene som gir motstand mot tørråte i potet. Dette er gjort ved å undersøke sammensetningen av sortenes arvestoff, DNA, i akkurat disse genene.

– Takket være den rivende utviklingen i DNA-sekvensering har vi kunnet sekvensere alle de viktigste resistensgenene i et stort antall sorter. Slik har vi kommet frem til hvilke gener som er i de forskjellige sortene, forteller Brurberg.

– Det er særlig interessant å se på forskjeller i de sortene som er kjent for å ha god motstandskraft mot tørråte og de tørråtesvake sortene. På samme måte har vi sekvensert noen av genene fra skadegjøreren, dvs. de genene som gir sykdom på potet.

Det store arbeidet med å kopiere opp de forskjellige genene og å tolke de enorme datamengdene fra sekvenseringsarbeidet, har foregått både hos NIBIO og IHAR-PIB i Polen, mens selve sekvenseringen har vært utført av Norwegian Sequencing Centre i Oslo.

– Maskinene som i dag finner sammensetningen av DNA produserer omtrent èn million ganger mer data per døgn enn for 20 år siden. I tillegg finnes det metoder som kan sekvensere mye lengre DNA-tråder enn tidligere.

Noen gener er viktigere enn andre

Forskerne har tatt for seg mer enn 300 potetsorter fra forskjellige land, inkludert Norge og Polen. I dette materialet har de så sett på tilstedeværelse og variasjon av gener som gir resistens mot tørråte og potetvirus Y.

– For tørråten har vi sekvensert et utvalg på 60 såkalte effektorgener, som regnes som viktige for infeksjon, fra en samling av nesten 400 tørråteisolater fra Norge og Polen. Vi kan raskt og effektivt kopiere opp og sekvensere alle de 60 genene fra hver av isolatene, med andre ord 24.000 gensekvenser. Mange av effektorgenene er avgjørende for om potetplanten klarer å stoppe infeksjon, altså om den kjenner igjen tørråten som en inntrenger eller ikke. Det er vist at små variasjoner i disse genene kan utgjøre forskjell på vellykket infeksjon eller ikke, og det er derfor viktig å ha en oversikt over hva slags kapasitet som finnes i tørråtepopulasjonen, forklarer Brurberg.

En dyp innsikt i både potetens og skadegjørerens DNA er viktig i foredlingsarbeid for å komme frem til sorter som er mer motstandsdyktige mot plantesykdommer som tørråte og potetvirus.

– Sekvensinformasjonen vi har avdekket kan benyttes av blant annet Graminor eller andre foredlere for å krysse frem nye resistente sorter. Med sekvensinformasjonen kan de for eksempel lage hurtigtester som bidrar til å effektivisere foredlingsprosessen og dermed raskere komme frem til nye tørråteresistente sorter, avslutter Brurberg.