Ny metod för att stoppa global potatissjukdom

I en ny studie beskriver forskarna framställningen av en peptid som specifikt angriper Phytophthora infestans (P. infestans) och därmed skyddar potatis- och tomatodlingar, utan att skada andra växter. Studien är ett samarbete mellan KTH och forskarkollegor i Italien, Indien och Australien.

Patogenen P. infestans är fortfarande en av världens mest förödande grödosjukdomar och orsaken till vad som kom att kallas den irländska potatissvälten för 200 år sedan. Det blev en kris där Irland förlorade omkring en fjärdedel av sin befolkning genom svält och utvandring.

Bladmögel fortsätter att kosta jordbrukare miljardbelopp varje år och hotar basgrödor som potatis och tomater. Även om det moderna jordbruket idag kan förhindrat hungersnöd av den omfattningen, bidrar klimatförändringarna till ökad luftfuktighet och förändrade regnmönster som gynnar en snabbare spridning av sjukdomen.

– Regioner som tidigare bara drabbades sporadiskt av bladmögel – från svala högland till tempererade randzoner – upplever nu längre och intensivare smittoperioder i takt med att årstiderna blir varmare och fuktigare, säger Vaibhav Srivastava, forskare inom glykovetenskap vid KTH.

Samtidigt tar mer varierade och aggressiva populationer av P. infestans nya nischer i anspråk – något som sätter press på de bekämpningsstrategier och besprutningsscheman som utvecklades för ett kallare och torrare klimat.

Lösningen bygger på patogenens biologiska särdrag, förklarar Vaibhav Srivastava. P. infestans kallas ofta felaktigt för en svamp, men tillhör i själva verket oomyceterna – en grupp organismer som är närmare besläktade med alger, som tång, än med egentliga svampar.

Eftersom oomyceters cellväggar till stor del består av cellulosa och innehåller lite eller inget kitin, har det länge varit oklart om enzymet som bildar kitin är ett relevant angreppsmål. Nu visar forskarna att enzymet PiChs faktiskt producerar specifika kitinfragment och att blockering av enzymet kraftigt hämmar patogenens tillväxt och infektionsförmåga.

– CS5 är utformat för att passa exakt och binda till just detta enzym, säger Vaibhav Srivastava.

I laboratorieförsök blockerade CS5 enzymets aktivitet och bromsade, eller stoppade helt, patogenens tillväxt. Peptiden förhindrade också infektion i behandlade potatisprover. Enligt forskarna utgör CS5 inget hot mot andra organismer än P. infestans, eftersom det specifika kitinsyntasenzym som peptiden binder till saknas hos både människor och växter.

– Vi visar på att patogenen är beroende av en specifik intern process för att kunna växa, och att en specialutvecklad peptid kan slå ut den, säger Vaibhav Srivastava. Det ger oss ett helt nytt sätt att angripa bladmögel. Metoden kan kombineras med befintliga strategier och hjälpa jordbrukare att bromsa resistensutveckling samtidigt som beroendet av kemiska bekämpningsmedel minskar.

CS5 och närbesläktade föreningar skulle enligt forskarna kunna ligga till grund för mer miljövänliga växtskyddsmedel, antingen på egen hand eller i kombination med andra riktade behandlingar. Det skulle göra det möjligt att skydda skördar samtidigt som användningen av bredspektrumfungicider – och deras miljöpåverkan – begränsas. Studien lägger också grunden för att utveckla liknande peptidbaserade metoder mot andra skadliga oomycetpatogener som gör stor ekonomisk skada.

Studien är resultatet av ett internationellt samarbete mellan universitetet i Milano i Italien, Flinders University i Australien och Indraprastha Institute of Information Technology i Indien.

Vetenskaplig publicering:

Inhibition of Phytophthora infestans chitin synthase via cyclic peptide targeting for sustainable disease control, International Journal of Biological Macromolecules, DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2026.150339

För ytterligare information kontakta:

Vaibhav Srivastava, forskare inom glykovetenskap vid KTH, tel. 08-790 96 49, vasri@kth.se