Studier a Magnaporthe-patogener, resistensförädling och andra åtgärder för att främja odling av finger-millet Advancing the understanding on the Magnaporthe species-complex, resistance responses and cropping systems with emphasis on finger millet I Afrika odlas många grödor som är okända i Sverige. Finger-millet är ett sådant exempel med ax som påminner om tre uppsträckta fingrar. Det är en stråsädesgröda som odlats under tusentals år i Afrika och man tror även att den har sitt ursprung där till skillnad från till exempel majs som introducerades från Amerika till Afrika för drygt 100 år sedan. Det intressanta med finger-millet är att den är torktålig och har mycket bättre proteinhalt och mikronäringsämnen jämfört med andra cerealier men skördarna är låga. En annan fördel är att kornen i axen har ett skikt som gör det svårt för insekter att attackera dem. Därför är finger-millet en gröda som tål lagring vilket kan vara livsavgörande under perioder med dålig livsmedelsförsörjning i övrigt. Det sortmaterial som är anpassat till afrikanska odlingsförutsättningar har en mycket stor potential att utvecklas då stora genetiska resurser finns tillgängliga just i Afrika. Angrepp av svampar inom Magnaporthe-släktet utgör idag det allra största hotet mot en bra skörd. Angreppen på finger-millet har ökat starkt de senaste åren och många tror att det kan kopplas till klimatförändringarna som gynnar denna typ av sjukdomsalstrande organism. I dagsläget är det oklart vilken svampart det är som angriper finger-millet. I detta projekt planerar vi att samla in infekterat material i Östra Afrika från finger-millet och vilda gräs som växer i eller bredvid fälten. Från detta kommer rena kulturer av Magnaporthe-svampen att odlas upp för att göra en artbestämning baserat på DNA-analys. Samtidigt kan informationen användas för att klargöra sammansättningen av svamp-populationen. Vi har redan indikationer om att nya svampvarianter har bildats och planerar därför att välja ut 1-3 unika typer för en fördjupad genomsekvensering. Vi kommer här att få stor nytta av de genomdata som redan finns på Magnaporthe. Från detta arbete kommer vi att kunna klargöra evolutionära händelser t.ex. om olika Magnaporthe-arter har korsat sig och bildat en ny variant. Det kanske absolut viktigaste är att vi kommer att kunna identifiera grupper av proteiner som är viktiga för att svampen skall kunna angripa och tillväxa på sin växtvärd, så kallade effektorer. Kunskap om denna kategori av proteiner kommer att utnyttjas för att identifiera olika typer av resistensgener i växtmaterialet. Det vill säga man kan karaktärisera genresurserna mycket noggrant och därefter välja olika föräldramaterial som skall ingå i korsningarna för att producera bättre sorter med hållbar motståndskraft. När vi samlar in infekterat material kommer vi också att passa på att samla in vilda varianter av finger-millet. Detta gör vi för att komplettera det redan tillgängliga förädlingsresursen i området. Under tiden vi arbetar med svampen kommer vi att utvärdera det insamlade materialet i fält för att bedöma om något ska inkluderas i det redan pågående förädlingsarbetet. För att inte förlora tid vi kommer att köra två parallella spår. Dels optimera de pågående förädlingsprogrammen dels lägga upp en ny strategi för hur de genetiska resurserna bäst kan komma till nytta baserat på kunskap om deras olika resistensegenskaper mot Magnaporthe. För att ytterligare förbättra odlingsförutsättningarna kommer samodling mellan finger-millet och olika baljväxtgrödor att undersökas. Detta görs för att minska antalet svampsporer, reducera tillväxt av ogräs och för att förbättra näringen i den näringsfattiga jorden via kvävefixerande baljväxter. Att kombinera olika åtgärder för att minska skördeförluster hos olika grödor kallas integrerat växtskydd. Naturligtvis kommer baljväxterna att också analyseras med avseende på tillväxt, anpassning under odlingssäsong och skörd. Baljväxter och finger-millet ger tillsammans en mycket väl balanserad komposition av viktiga näringsämnen för både människor och husdjur. För att erhålla ett lyckat resultat av projektet kommer arbetet att ske nära och i dialog med andra forskargrupper men också med jordbrukarna så att de också tycker Finger millet is an African native adapted cereal with high nutrient values and drought hardiness that is threatened by the blast fungal disease by Magnaporthe. This project is divided in three parts. 1. Diseased finger-millet materials will be collected in East Africa together with infected wild grasses. Fungal DNA will be used to clarify prevalent Magnaporthe species, something that is unknown, via sequencing loci used for earlier phylogenetic groupings. Next step is to select isolates for genome re-sequencing based on deviating phylogeny and host interactions. DNA/RNA will be prepared and send for sequencing at SciLifeLab. The data will give us evolutionary information but most importantly knowledge on effector disease-promoting proteins that differ between continents and plant hosts. 2. Here we plan to develop an effector-screen to monitor finger-millet collections in order to characterize specific host responses. This approach lays the basis of a new optimized use of genetic resources in finger-millet breeding aiming to achieve durable resistance in the new varieties. In parallel new finger millet genotypes will be collected, evaluated, and passed over to ongoing traditional breeding initiatives. 3. We plan to set up and evaluate a mixed cropping system with legumes. This approach aims at further reducing the Magnaporthe population, selection pressure and weeds, improve soil fertility, and generate added values by growing improved and highly nutritious crops.