Nyhet
Gensläckarsprej som bekämpar spannmålssjukdom är säker för miljön
Publicerad: 09 januari 2025
Stora förhoppningar ställs idag på ett nytt sätt att bekämpa växtsjukdomar, med RNA som släcker ned gener som skadegöraren använder för att sätta igång angreppet. Nu har forskare från SLU och James Hutton Institute för första gången undersökt hur en sådan bekämpning påverkar andra mikroorganismer. Det RNA som användes för att bekämpa sjukdomen axfusarios störde inte det övriga mikroblivet på ytan av spannmålsgrödor, och var alltså väldigt specifikt. Metoden kan därmed testas i fältförsök, som ett steg mot mer hållbara jordbrukssystem.
Axfusarios är en allvarlig sjukdom som drabbar spannmålsgrödor, inklusive vete, korn, råg, havre och majs. Angreppen på axen orsakas vanligen av svampen Fusarium graminearum och kan försämra både skörd och kvalitet, då det kan bildas giftiga ämnen i kärnorna. Under senare år har angreppen blivit både vanligare och mer allvarliga, och hotar den globala livsmedelssäkerheten.
Sprutinducerad gensläckning är en ny teknik som skulle kunna användas för att bemästra denna sjukdom. Den bygger på att grödan besprutas med ett preparat som innehåller dubbelsträngat RNA som är utformat för att ”släcka” specifika gener som skadegöraren använder för att kunna angripa grödan. Innan man börjar testa detta RNA i fältförsök måste man dock säkerställa att användningen inte har oönskade sidoeffekter.
Ett forskarlag från SLU har tillsammans med en kollega från James Hutton Institute tagit sig an denna kunskapslucka och har nu publicerat den första undersökningen av hur sprutinducerad gensläckning påverkar andra mikroorganismer som lever på ytan av spannmålsgrödor, och som man vill undvika att störa.
– Vi använder en typ av dubbelsträngat RNA som reglerar eller blockerar angriparens produktion av vissa proteiner som den behöver för att infektera växten, förklarar Ramesh Vetukuri, som har lett arbetet.
En kartläggning av all mikrobiell arvsmassa på grödornas yta visade att behandlingen ledde till små förändringar i bakteriesamhällenas mångfald och struktur, men att svampsamhällena förblev i stort sett intakta. Det dubbelsträngade RNA:t tycks alltså ha nått sina mål utan att störa viktiga mikrobiella samhällen. Detta innebär att sprutinducerad gensläckning kan användas för att bekämpa axfusarios utan att äventyra balansen i detta ekosystem.
– Vi är stolta över att vara de första att utforska hur preparat med dubbelsträngat RNA påverkar mikrobsamhällena i spannmålsgrödornas omedelbara närhet. Vår studie täpper till en betydande kunskapslucka i forskningen om sprutinducerad gensläckning och visar vilken potential tekniken har att revolutionera växtskyddet med minimal ekologisk påverkan. Jag tror att det här är framtiden för ett hållbart jordbruk, säger Ramesh Vetukuri.
– Konventionella kemiska bekämpningsmedel kan skada miljön och folkhälsan, vilket gör behovet av säkrare alternativ akut. Våra fynd är en spännande utveckling för ett hållbart jordbruk, säger Poorva Sundararajan.
– Att förstå de bredare ekologiska effekterna av innovativa växtskyddsstrategier är avgörande. Våra fynd är ytterligare belägg för att sprutinducerad gensläckning kan skydda grödor utan att störa det naturliga mikrobiella samspel som är nödvändigt för växternas motståndskraft och tillväxt, säger Mukesh Dubey.
– Det här är ett spännande steg mot mer hållbara och motståndskraftiga jordbrukssystem. Sprutinducerad gensläckning ger ett välbehövligt miljövänligt alternativ till kemiska fungicider och genetiskt modifierade grödor, säger Aakash Chawade.
Studien har finansierats av Formas, SLU Centrum för biologisk bekämpning, Crafoordska stiftelsen och Novo Nordisk Foundation.
Kontaktperson
Ramesh Vetukuri, universitetslektor
Institutionen för växtförädling
Sveriges lantbruksuniversitet, Alnarp
073-926 23 63, 040-41 53 40, ramesh.vetukuri@slu.se
https://www.slu.se/cv/ramesh-raju-vetukuri/
Den vetenskapliga artikeln
Sundararajan, P., Ghosh, S., Kelbessa, B.G. et al. The impact of spray-induced gene silencing on cereal phyllosphere microbiota. Environmental Microbiome 20, 1 (2025). https://doi.org/10.1186/s40793-024-00660-8
Pressmeddelande om tidigare studie av sprutinducerad gensläckning
Pressbilder
(Får publiceras fritt i anslutning till artiklar om denna nyhet. Klicka för högupplöst bild. Fotograf ska anges.)
(ingressfotot) Angrepp av axfusarios på veteax som infekterats med svampen Fusarium graminearum. På det högra axet, som dessförinnan hade besprutats med RNA, hade betydligt färre kärnor angripits. Foto: Poorva Sundararajan
Poorva Sundararajan, doktorand vid SLU:s institution för växtförädling. Foto: Maria Vera Jesus Da Costa
