Tautikestävyys on yksi modernin puutarhatuotannon tärkeimmistä kilpailutekijöistä. Kun viljelijä valitsee siemeniä seuraavaa kasvukautta varten, lajikkeen tautiresistenssi voi ratkaista sadon onnistumisen yhtä paljon kuin kasvuolosuhteet tai lannoitus. Siemenjalostus on kehittynyt vuosikymmenten aikana huimasti, ja nykyisin markkinoilla on lajikkeita, jotka kestävät tauteja, joita aiemmat sukupolvet eivät pystyneet torjumaan millään keinolla.
Tässä artikkelissa käymme läpi kasvitautien jalostuksen perusteet: mitä tautikestävyys todella tarkoittaa, miten se siirretään lajikkeesta toiseen ja miten ammattiviljelijä voi hyödyntää tätä tietoa käytännön tuotannossaan.
Tautikestävyys kasvinjalostuksessa tarkoittaa kasvin perinnöllistä kykyä vastustaa tietyn taudinaiheuttajan, kuten sienen, bakteerin tai viruksen, aiheuttamaa tartuntaa tai rajoittaa sen leviämistä kasvissa. Kestävä lajike ei välttämättä ole täysin immuuni, mutta se selviytyy tartunnasta selvästi paremmin kuin herkkä lajike.
Käytännössä tautikestävyys ilmenee kahdella tavalla. Jotkut lajikkeet omaavat niin sanotun täydellisen resistenssin, jolloin taudinaiheuttaja ei pysty lisääntymään kasvissa lainkaan. Toisilla lajikkeilla on osittainen resistenssi, mikä hidastaa taudin etenemistä ja pienentää sadonmenetyksiä, vaikka tartunta tapahtuisikin. Puutarhatuotannossa molemmat resistenssin muodot ovat arvokkaita, sillä jo taudin hidastuminen voi pelastaa satokauden.
Tautikestävyys ei tarkoita, että kasvinsuojelusta voisi luopua kokonaan. Se on kuitenkin yksi tehokkaimmista keinoista vähentää kemiallisen torjunnan tarvetta ja parantaa tuotannon kestävyyttä pitkällä aikavälillä.
Tautikestävyys siirretään kasvilajikkeeseen ensisijaisesti perinteisen risteytysjalostuksen avulla: jalostaja risteyttää tautikestävän villimuodon tai vanhemman lajikkeen kaupallisesti arvokkaan lajikkeen kanssa ja valitsee jälkeläisistä ne yksilöt, jotka yhdistävät kestävyyden ja hyvät tuotanto-ominaisuudet.
Perinteisessä risteytysjalostuksessa jalostaja tunnistaa ensin resistenssin lähteen, joka löytyy usein villikasvikannasta tai vanhasta maatiaislajikkeesta. Tätä kasvia risteytetään toistuvasti kaupallisen lajikkeen kanssa, ja joka sukupolvessa valitaan yksilöt, joilla on sekä haluttu kestävyys että riittävä satoisuus ja laatu. Prosessi voi viedä useita vuosia tai jopa vuosikymmeniä.
Moderni siemenjalostus hyödyntää yhä enemmän molekyyliavusteista valintaa. Tässä menetelmässä jalostajat käyttävät DNA-merkkejä resistenssigeenien tunnistamiseen jo taimivaiheessa ilman, että kasvia tarvitsee altistaa taudille. Tämä nopeuttaa jalostusprosessia huomattavasti ja tekee siitä tarkempaa. Geenitekniikkaa, kuten GMO-menetelmiä, käytetään joissakin maissa, mutta EU:n alueella kaupallinen kasvinjalostus perustuu pääosin perinteisiin ja molekyyliavusteisiin menetelmiin.
Perinnöllinen tautikestävyys on kasvin DNA:han kirjattu, sukupolvelta toiselle siirtyvä ominaisuus, joka on läsnä kasvissa sen koko eliniän. Hankittu kestävyys puolestaan syntyy kasvin altistuttua taudinaiheuttajalle tai tietyille ympäristöärsykkeille, eikä se periydy siemeneen.
Siemenjalostuksen näkökulmasta perinnöllinen resistenssi on se, jota tavoitellaan. Kun viljelijä ostaa tautikestäväksi merkityn lajikkeen siemeniä, hän saa kasvin, jonka jokainen yksilö kantaa resistenssigeeniä riippumatta kasvuolosuhteista. Hankittu kestävyys, kuten kasvien käsittely resistenssiä indusoivilla aineilla, on lisäkeino, mutta se ei korvaa perinnöllistä suojaa.
Tämä ero on tärkeä ymmärtää myös siksi, että hankittu kestävyys voi vaihdella kasvukaudesta toiseen ja olla riippuvainen kasvatustekniikasta, kun taas perinnöllinen resistenssi on ennustettava ja tasalaatuinen ominaisuus koko lajikkeessa.
Tärkeimpiä jalostuksen kohteena olevia kasvitauteja ovat tomaatilla fusarium- ja verticillium-lakastumiset sekä tomaatin mosaiikkivirus, kurkulla härmä ja kulmalaikkutauti (angular leaf spot), salaatilla lehtihome sekä paprikalla erilaiset virustaudit. Nämä taudit voivat tuhota koko sadon ilman tehokasta resistenssiä.
Kasvihuonetuotannossa Suomessa ja Baltiassa tomaatin virustaudit, kuten TYLCV eli tomaatin keltainen kiharalehtivirus, ovat nousseet merkittäväksi uhaksi ilmastonmuutoksen ja kasvihuonetuholaisten leviämisen myötä. Härmäsienet ovat haaste lähes kaikilla kasvilajeilla, ja niiden torjuntaan on kehitetty useita resistenssilähteitä eri lajikkeisiin.
Jalostusyhtiöt priorisoivat kohdetauteja sen mukaan, kuinka laajalle levinneitä ne ovat, kuinka suuria taloudellisia tappioita ne aiheuttavat ja kuinka vaikeita ne ovat torjua kemiallisesti. Käytännössä useimmat modernit kasvihuonelajikkeet kantavat samanaikaisesti resistenssiä useampaan kuin yhteen tautiin.
Tautikestävä lajike tunnistetaan siemenluettelosta lajikkeen nimen perässä olevista resistenssimerkinnöistä, jotka ilmaistaan yleensä kansainvälisillä lyhenteillä. Esimerkiksi tomaatilla Fol tarkoittaa fusarium-kestävyyttä, Vd verticillium-kestävyyttä ja ToMV tomaatin mosaiikkiviruskestävyyttä.
Siemenluetteloissa käytetään usein kahta tasoa kuvaamaan resistenssin vahvuutta. HR eli High Resistance tarkoittaa korkeaa resistenssiä, jolloin kasvi kykenee estämään taudinaiheuttajan kasvun ja lisääntymisen tehokkaasti normaaliolosuhteissa. IR eli Intermediate Resistance tarkoittaa osittaista kestävyyttä, jolloin tauti voi tarttua, mutta ei aiheuta yhtä vakavia oireita kuin herkässä lajikkeessa.
Ammattiviljelijän kannattaa kiinnittää huomiota siihen, mitä tautikantoja resistenssi kattaa. Sama taudinaiheuttaja voi esiintyä useina rotuina, ja resistenssi yhtä rotua vastaan ei välttämättä suojaa toista vastaan. Siemenluettelossa tämä ilmaistaan usein numeron tai kirjaimen avulla, esimerkiksi Fol:1,2, mikä tarkoittaa resistenssiä fusarium-rotuihin 1 ja 2.
Kyllä, tautikestävyys voi heikentyä ajan myötä, kun taudinaiheuttaja kehittää uusia rotuja tai mutaatioita, jotka pystyvät murtamaan kasvin resistenssin. Tätä ilmiötä kutsutaan resistenssin murtumiseksi, ja se on yksi kasvinjalostuksen suurimmista haasteista.
Resistenssin murtuminen tapahtuu yleensä silloin, kun samaa resistenssigeeniä kantavia lajikkeita viljellään laajasti ja pitkään samalla alueella. Taudinaiheuttajapopulaatiossa syntyy luonnollisen valinnan kautta yksilöitä, jotka pystyvät infektoimaan aiemmin kestävän lajikkeen. Tämä on erityisen tyypillistä yksittäisten geenien antamassa niin sanotussa vertikaalisessa resistenssissä.
Horisontaalinen eli moniin geeneihin perustuva resistenssi kestää yleensä paremmin ajan myötä, koska taudinaiheuttajan on vaikeampaa kehittää vastustuskykyä useita mekanismeja vastaan samanaikaisesti. Siksi jalostajat pyrkivät yhä useammin yhdistämään useita resistenssilähteitä samaan lajikkeeseen.
Viljelijän näkökulmasta tämä tarkoittaa, että lajikkeiston uudistaminen säännöllisesti on tärkeää. Seuraamalla jalostusyhtiöiden uusimpia lajike-esittelyjä ja alan kehitystä pysyy ajan tasalla siitä, mitkä resistenssit ovat edelleen tehokkaita omalla tuotantoalueella. Me Puutarhaliike Hellessä pidämme valikoimamme ajan tasalla juuri tästä syystä, jotta viljelijöillä on aina saatavilla lajikkeita, joiden tautiresistenssi vastaa tämän päivän tarpeita.
