Fræðaþing landbúnaðarins - 16.02.2007, Page 370

368 • Fræðaþing landbúnaðarins 4, 2007
hjá plöntunni og hindrunar á sýkingu. Stökkbreytingar og annar erfðafræðilegur
breytileiki í sýkli getur leitt til breytinga á þessum vaka eða hindrunar á myndun hans
þannig að plantan þekkir ekki lengur vakann, og því ekki sýkilinn, og þol plöntunnar
minnkar. Tíðni slíkra stökkbreytinga eykst vegna þess að vamarkerfi plöntunnar nær
ekki að bregðast nógu fljótt við til að koma í veg fyrir sýkingu og fjölgun sýkils. I
kjölfarið verður val fyrir þessum aðlagaða sýklastofni, varnargenið missir áhrif sín og
stór hluti af vörnum plöntunnar er brotinn á bak aftur (McDonald & Linde 2002b).
Gen-fýrir-gen vamir plantna lýsa aðeins þeim hluta sem lúta stjóm svokallaðra
vamargena. Þau hafa mikil áhrif en virka einungis á þann hluta sýklastofna sem
ffamleiðir vaka sem afurðir genanna þekkja. Varnir í plöntum geta líka verið vegna
annarra erfðafræðilega tjáðra þátta s.s. phytoalexins, efna- og eðlisfræðilegra hindrana,
PR próteina, hýdrólítískra ensíma eins og kítínasa og efna sem stilla af og breyta
plöntuvömum (Cohn et al. 2001). Það er talið líklegt að áhrif einstakra gena sem búi
að baki þessum þáttum séu almennt lítil en leggist saman í magnbundið varnarsvar sem
er ólíkt í virkni og erfðafræðilegu tilliti frá gen-fyrir-gen svari. Þó svo að magnbundna
svarið sé oftast ekki eins öflugt og gen-fyrir-gen vamir þá hefur það áhrif á alla
sýklastofna óháð því hvort þeir tjá tiltekinn vaka eða ekki. Talið er að magnbundnu
vamimar séu líka undir áhrifum erfðabreytileika stofnsins líkt og gen-fyrir-gen svarið þó
að erfiðara geti verið að greina slík áhrif (McDonald & Linde 2002b).
Þróunarmöguleikar ákveðins stofns af sýkli, t.d. R. secalis, endurspeglast í
erfðasamsetningu stofnsins sem er skilgreindur sem magn og dreifing erfðabreytileika
innan og á meðal stofna. Þeir þættir sem ráða mestu um þróunarmöguleika tiltekins sýkils,
og þar með hæfni hans til að brjóta á bak aftur mismunandi vamir plantna og manna, em
tíðni stökkbreytinga, stofnstærð, genaflökt, flæði erfðabreytileika, æxlunarkerfi og stýrt
val meðal sýklastofna vegna vamarsvars plantna. Þeir sýklar, sem hafa mesta möguleika
á að brjóta niður vamir og draga úr áhrifum tiltekinna vamargena eða mynda þol gegn
eitri, em þeir sem hafa blandað æxlunarkerfi, mikla möguleika á fiæði erfðabreytileika,
mikla og virka stofnstærð og háa tíðni stökkbreytinga (McDonald & Linde 2002b).
Afleiðingar af víxlverkunum ofangreindra þátta em mælanlegar á formi erfðasamsetningar
og breytileika viðkomandi sýklastofns. Með því að nota erfðamörk og stigskiptar
söfnunaraðferðir til að meta genasamsetninguna er hægt að skilja þróunarkraftana sem
mótað hafa mismunandi sýklastofna og álykta um áhrif einstakra þróunarþátta. Líklegt
er að þessir þættir hafi mismikil áhrif á þróunarhæfnina og að áhrif þeirra geti bæði verið
margfeldis- og viðbótaráhrif.
Nokkrar leiðir eru færar við að nýta vamargen til þess að stýra áhrifum þeirra á val innan
sýklastofna. Við einsleitar ræktunaraðstæður þar sem notast er við fá afbrigði líkt og í
byggrækt hér á landi, er oft um eitt ráðandi vamargen að ræða í hverju yrki (Reitan et
al. 2002). Hinsvegar er einnig hægt með sameindaerfðafræðilegum aðferðum að raða (e.
pyramid) nokkmm vamargenum inn í genamengi eins yrkis. Ein leið í viðbót er að raska
vali sýkilsins með því að víxla vamargenum í tíma og rúmi eða með því að nota blöndu
yrkja með mismunandi vamargen.
Verkefnið í hnotskurn - markmið og áfangar
Til þess að koma upp varanlegu þoli gegn sjúkdómum á borð við augnblett i þeim