Screening for resistance to leaf stripe (Pyrenophora graminea) in barley

Resistance against leaf stripe (Pyrenophora graminea ) have been described in the literature, but only little is known about the resistance in modern varieties. Investigations have been started in co-operation with Danish breeders with the objective to ensure availability of healthy seed for pesticide-free and organic growing of cereals. The results so far show great variation in susceptibility to leaf stripe. Most of the tested varieties or lines were susceptible, but some varieties had a moderate level of resistance and a few were highly resistant. The test have been made with different populations collected from Denmark but only little is known about the virulence pattern in leaf stripe

Vurdering af konsekvenser ved afvikling af bejdsemidler

Effektiv og systematisk bejdsning af størstedelen af den danske såsæd har medført, at alvorlige og tabsgivende frøbårne sygdomme har været holdt på et meget lavt niveau. En stor del af sædekornet (85-90%) bejdses i dag, mens bejdsning af andre afgrøder varierer en del afhængig af den aktuelle forekomst af sygdomme. Det samlede forbrug af bejdsemidler (fungicider og insekticider ) ligger i størrelsesordenen 80-110 t virksomt stof ( i 1994 11-12 % af det samlede fungicid og insekticidforbrug eller omkring 3 % af det samlede pesticidforbrug). Sygdommene er, trods denne systematiske indsats, ikke udryddet, men kun holdt på et lavt niveau. I en fremtidig dyrkningspraksis uden effektiv bekæmpelse af frøbårne sygdomme, ville en række alvorlige sygdomme relativt hurtigt kunne opformeres og spredes. I sin yderste konsekvens ville det medføre store udbyttetab og drastisk af kvalitetsforringelse af dansk produceret såsæd. Hvis der ikke bruges bejdsemidler, forventes stinkbrand i vinterhvede, stribesyge og nøgen bygbrand i byg samt muligvis stængelbrand i rug at give de største problemer. Disse svampe er karakteriseret ved en usædvanlig hurtig opformeringsevne, og selv en lille smitstofmængde på kernerne kan resultere i kraftige angreb allerede i samme vækstsæson. I bederoer kan der blive tale om meget store tab, og i ærter og raps om moderate tab. Kemisk bejdsning har traditionelt været eneste effektive mulighed ved bekæmpelse af frøbårne sygdomme. Der er dog andre muligheder, men der har hidtil kun været en begrænset forsknings- og udviklingsindsats på området. Bekæmpelse af frøbårne sygdomme ved anvendelse af resistente sorter er mulig, især inden for stinkbrand og stribesyge, hvor effektive gener er tilgængelige, men det kræver et vedvarende og systematisk forædlingsprogram samt overvågning af, om resistensen fortsat holder. Der er de senere år sket en udvikling i biologisk bekæmpelse af plantesygdomme, og flere produkter er også velegnede til bejdsning af frø. Produkterne er dog ikke færdigudviklede til dette område, og de skal testes yderligere for virkning og praktisk anvendelighed. Andre alternative bekæmpelsesmetoder er f.eks. anvendelse af varmt vand, varm luft, børsterensning (ved sygdomme som stinkbrand, der sidder på frøenes overflade). Disse forskellige alternative metoder er langt fra anvendelige i praksis, og der er behov for gennemafprøvning af teknik og metoder samt undersøgelser af investeringsbehov og kapacitet. Metoderne kan måske bruges kombineret i en samlet bekæmpelsesstrategi, og der er behov for at gennemgå bekæmpelsesstrategier, og se på muligheder for at kombinere forskellige foranstaltninger. Arbejdsgruppen har i henhold til kommissoriet opstilet tre scenarier for udfasning af bejdsemidlerne. Et scenarium med fuld udfasning nu, et mellemscenarium og et scenarium med udfasning efter 10 år samt en vurdering af konsekvenserne for dansk jordbrug. I et O-scenarium, hvor brug af bejdsemidler ophører med det samme, er muligheder for regulering uden bejdsning meget begrænsede, da der på kort sigt ikke er nogen alternative bekæmpelsesmuligheder. Eneste realistiske mulighed er sygdomsanalyse af såsædspartier og efterfølgende kassation af de partier, der er inficeret. En afgørende forudsætning for dette er en hurtig, effektiv og repræsentativ analyse i perioden fra høst til såning. Da der er tale om meget store mængder sædekorn, vil der i vintersæd være tale om en umulig flaskehals. Da der bliver tale om kassation af større mængder sædekorn, bliver det i givet fald nødvendigt at øge fremavlsarealet væsentligt og importere sædekorn, evt. også senere at importere foder- og brødhvede i den udstrækning kvaliteten bliver forringet. Analysesystemet vil ikke være i stand til at klare opgaverne på kort sigt, og det må forudses, at mange marker tilsås med inficeret såsæd. Dette vil medføre en ukontrolleret opformering af sygdommene og store udbyttetab. I dag er der ikke alternativer inden for raps, ærter og bederoer, og der vil især i bederoer blive tale om meget store tab, og i ærter og raps om moderate tab. I mellemscenariet forudsættes det, at fremavlsgenerationerne til og med certificeret sædekorn C1, bejdses med meget effektive midler, mens den store brugsgeneration (C2, 80 % af sædekornet) analyseres for forekomst af frøbårne svampe og kun bejdses, hvis skadetærsklerne er overskredet. På grund af store kapacitetsproblemer i vintersæd som også anført i 0-scenariet, vil behovsanalyserne ikke kunne udføres i tilstrækkeligt omfang. Modellen er derfor umiddelbart kun anvendelig i vårsæd, hvor analysebehovet vil være overkommeligt, hvis ressourcerne øges. I 10-års scenariet forudsættes bejdsemidlerne udfaset inden for en 10-års periode. Som beskrevet i det foregående, er der en del bekæmpelses- og reguleringsforanstaltninger med betydelige potentialer overfor de frøbårne sygdomme. Af særlig betydning har resistens og biologisk bekæmpelse i den udstrækning det vil være mulig at anvende disse metoder i et scenarium uden pesticider. Vor viden i dag er dog for begrænset til at kunne sige, om disse metoder helt vil kunne erstatte de kemiske bejdsemidler inden for en 10 års periode. Analyser for sygdomsforekomst har også i dette scenarium en central betydning, og der skal etableres et system, som kan håndtere de endog meget store mængder vintersæd i løbet af meget kort tid, hvilket kan forekomme urealistisk. Det må forudses, at der også i dette scenarium vil være større kassation af partier p.g.a. frøbårne sygdomme. Det vil således kræve et større fremavlsareal end det kendes i dag. Endvidere vil et krav om resistens mod frøbårne sygdomme betyde, at sortsvalget bliver indsnævret, således at det ikke altid vil være muligt at benytte de sorter med det højeste udbyttepotentiale. En slækkelse af den systematiske bejdseindsats kan medføre, at en række frøbårne sygdomme, og måske nye hidtil sjældne sygdomme, opformeres og spredes ukontrolleret. Hvis brugen af bejdsemidler skal reduceres uden det fører til forringelse af den nuværende sunhedstilstand på området, skal en række forudsætninger og muligheder være opfyldte. Der er i dag en del undersøgelser i gang, men for flere af projekterne er tidshorisonten kort og indsatsen af mindre omfang. Der er behov for styrkelse af igangværende indsats og nye initiativer inden for bl.a. resistensforædling og sortsafprøvning samt inden for alternative bekæmpelsesmetoder, herunder biologisk frøbejdsning. Desuden bør forekomst af smitteracer og sygdomsforekomster kortlægges de enkelte år. Analyse- og prøveudtagningsmetoder skal forbedres og skadetærskler undersøges nærmere, også for på længere sigt at undgå ukontrolleret opformering og spredning af sygdommene

Bygbladplet, biologi og bekæmpelse

Bygbladplet udvikler med års mellemrum kraftige angreb i modtagelige sorter, som kan give op til 30-40% udbyttetab. - Svampen er udsædsbåren, ligesom den smitter via halmrester, vinterbyg og spildkornsplanter af byg. - Udsædsbåren bygbladplet kan medføre kraftige bladangreb senere på sæsonen. - Kornpartier med over 15% angrebne kerner bør ikke bruges ubejdset som udsæd. - Bygbladplet fremmes af fugtige forhold, men kan godt udvikle sig alene som følge af dug om natten. Optimale temperaturer for svampen er 15-25° C. - Især i vårbyg varierer sorternes modtagelighed over for bygbladplet. Valg af sorter med god resistens er vigtig for at mindske risikoen for angreb. - Sorternes modtagelighed kan også variere fra mark til mark, fordi der findes forskellige smitteracer af bygbladplet. - Dyrkningsmæssige foranstaltninger som brug af sund udsæd, pløjning og et sædskifte med 2 år mellem bygafgrøder reducerer mængden af smitstof og dermed risikoen for angreb. - Det er muligt at bekæmpe kerneangreb ved bejdsning og bladangreb ved hjælp af svampemidler

Quantitative relationships in the infection cycle of seed-borne net blotch

Seed-borne net blotch is a threat to organic barley seed production in Denmark because it often exceeds the recommended 15% contamination threshold in barley seed lots. This threatens the supply of organic barley growers with organically produced healthy barley seeds. The ORGSEED project aims at quantifying the links between initial seed contamination, primary seedling infection, disease severity during the growing season, yield parameters and new contamination of the harvested grains to improve decision support for handling net blotch contaminations in organic barley- and barley seed production. The harvested grains of spring barley varieties grown at several sites in Denmark in 2002 and 2003 were used as seed lots in subsequent trials in 2003 and 2004. The seed lots covered a range of contamination levels of seed-borne net blotch for each variety. Net blotch contamination level, 1000 grain weight and germination ability of the grains were determined and net blotch development during the growing season was visually assessed. The net blotch contamination level of harvested grains was highly positively correlated with net blotch severity at growth stage 70 (beginning of grain filling, gs 70). A general linear model explained 72% of the variation of grain infection based on effects of [variety x year] and [variety x year x net blotch severity at gs 70]. Net blotch severity at gs 70 was highly positively correlated with the net blotch contamination level of the seeds and a general linear model explained 71% of the variation of net blotch severity at gs 70 based on effects of variety and seed contamination level. The results indicate that the transmission efficiency of net blotch from the epidemic on the foliage to the grains differs among varieties and that the effects of seed contamination on net blotch development later during the season may be variety-specific as well. Net blotch disease severity was highly negatively correlated with 1000 grain weight and explained, together with [site x year] effects, 58% of its variation. Our results underline the importance of varietal resistance for seed health and suggest that the level of varietal resistance be included in considerations concerning the establishment of seed contamination thresholds

Resistens mod stinkbrand i vinterhvede & resistens mod stribesyge i vårbyg

Danish wheat varieties are tested on a set of different Tilletia populations for their level of resistance. Resistance to bunt is studied by inoculating seeds artificially with different populations of bunt before sowing. 5 g of spores per kg of seeds is used, and the ”isolates” used are selected among the 50-60 different populations of bunt collected from different parts of the country. 2-3 different populations are used for inoculation the first year, and varieties showing good resistance are tested further in the following years on 3-6 new populations. The susceptible variety Herzog (up to 86% attack) and the highly resistant variety Stava (normally 0-0.2% attack) are included every year as reference. In July the number of ears with attacks of bunt is counted

Resistens mod stinkbrand i vinterhvede

Danish wheat varieties are tested on a set of different Tilletia populations for their level of resistance. Resistance to bunt is studied by inoculating seeds artificially with different populations of bunt before sowing. 5 g of spores per kg of seeds is used, and the ”isolates” used are selected among the 50-60 different populations of bunt collected from different parts of the country. 2-3 different populations are used for inoculation the first year, and varieties showing good resistance are tested further in the following years on 3-6 new populations. The susceptible variety Herzog (up to 86% attack) and the highly resistant variety Stava (normally 0-0.2% attack) are included every year as reference. In July the number of ears with attacks of bunt is counted

Udsædsbårne sygdomme i økologisk såsæd - betydning og skadetærskler

Det økologiske projekt ORGSEED har givet ny viden om skadetærsklerne for de vigtigste udsædsbårne sygdomme i korn og ærter. I projektets sidste del vil disse tærskelværdier blive vurderet med henblik på justering. Sammenholdt med nye metoder til bestemmelse af den faktiske forekomst af udsædsbårne sygdomme, vil det give en mere sikker karakterisering af den økologiske såsæd og hermed mindre unødig kassation

Static intervortex forces

A point particle approximation to the classical dynamics of well separated vortices of the abelian Higgs model is developed. A static vortex is asymptotically identical to a solution of the linearized field theory (a Klein-Gordon/Proca theory) in the presence of a singular point source at the vortex centre. It is shown that this source is a composite scalar monopole and magnetic dipole, and the respective charges are determined numerically for various values of the coupling constant. The interaction potential of two well separated vortices is computed by calculating the interaction Lagrangian of two such point sources in the linear theory. The potential is used to model type II vortex scattering.Comment: Much shorter (10 pages) published version, new titl

Topological order in 1D Cluster state protected by symmetry

We demonstrate how to construct the Z2*Z2 global symmetry which protects the ground state degeneracy of cluster states for open boundary conditions. Such a degeneracy ultimately arises because the set of stabilizers do not span a complete set of integrals of motion of the cluster state Hamiltonian for open boundary conditions. By applying control phase transformations, our construction makes the stabilizers into the Pauli operators spanning the qubit Hilbert space from which the degeneracy comes.Comment: 1 figure, To be published in Quantum Information Processin

Sturmian morphisms, the braid group B_4, Christoffel words and bases of F_2

We give a presentation by generators and relations of a certain monoid generating a subgroup of index two in the group Aut(F_2) of automorphisms of the rank two free group F_2 and show that it can be realized as a monoid in the group B_4 of braids on four strings. In the second part we use Christoffel words to construct an explicit basis of F_2 lifting any given basis of the free abelian group Z^2. We further give an algorithm allowing to decide whether two elements of F_2 form a basis or not. We also show that, under suitable conditions, a basis has a unique conjugate consisting of two palindromes.Comment: 25 pages, 4 figure