Odporność rodów hodowlanych pszenżyta ozimego na infekcję kłosa grzybem Fusarium culmoru

Halina Wiśniewska


Instytut Genetyki Roślin PAN, ul. Strzeszyńska 34, 60-479 Poznań (Poland)

Tomasz Góral

t.goral@ihar.edu.pl
Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin — PIB, Radzików, 05-870 Błonie (Poland)

Piotr Ochodzki


Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin — PIB, Radzików, 05-870 Błonie (Poland)

Dorota Walentyn-Góral


Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin — PIB, Radzików, 05-870 Błonie (Poland)

Michał Kwiatek


Instytut Genetyki Roślin PAN, ul. Strzeszyńska 34, 60-479 Poznań (Poland)

Maciej Majka


Instytut Genetyki Roślin PAN, ul. Strzeszyńska 34, 60-479 Poznań (Poland)

Jolanta Belter


Instytut Genetyki Roślin PAN, ul. Strzeszyńska 34, 60-479 Poznań (Poland)

Zofia Banaszak


Danko Hodowla Roślin Sp. z o.o., Choryń 27,64-000 Kościan (Poland)

Mirosław Pojmaj


Danko Hodowla Roślin Sp. z o.o., Choryń 27,64-000 Kościan (Poland)

Danuta Kurleto


Danko Hodowla Roślin Sp. z o.o., Choryń 27,64-000 Kościan (Poland)

Marcin Konieczny


Danko Hodowla Roślin Sp. z o.o., Choryń 27,64-000 Kościan (Poland)

Grzegorz Budzianowski


Hodowla Roślin Strzelce Sp. z o.o. Grupa IHAR, ul. Główna 20, 99-307 Strzelce (Poland)

Alicja Cicha


Hodowla Roślin Strzelce Sp. z o.o. Grupa IHAR, ul. Główna 20, 99-307 Strzelce (Poland)

Kazimierz Paizert


Hodowla Roślin Strzelce Sp. z o.o. Grupa IHAR, ul. Główna 20, 99-307 Strzelce (Poland)

Henryk Woś


Hodowla Roślin Strzelce Sp. z o.o. Grupa IHAR, ul. Główna 20, 99-307 Strzelce (Poland)

Abstrakt

Badano 35 rodów pszenżyta ozimego o zróżnicowanym podłożu genetycznym oraz trzy odmiany pod względem odporności na fuzariozę kłosów powodowaną przez Fusarium culmorum oraz akumulacji toksyn fuzaryjnych w ziarnie. Genotypy wysiano w dwóch lokalizacjach: Cerekwica k. Poznania i Radzików k. Warszawy. W okresie pełni kwitnienia kłosy badanych genotypów inokulowano zawiesiną zarodników trzech szczepów F. culmorum. Określano indeks fuzariozy kłosów, procent ziarniaków uszkodzonych przez Fusarium oraz poziom toksyn fuzaryjnych w ziarniakach. Indeks fuzariozy kłosów w Cerekwicy (19,2%) był wyższy niż w Radzikowie (11,0%). Współczynnik korelacji porażenia kłosów w obu lokalizacjach wynosił r = 0,429. Porażenie ziarniaków było zróżnicowane w obu lokalizacjach. W Cerekwicy porażenie ziarna było wyższe (średnio 38,7%) niż w Radzikowie (średnio 23,3%). Zawartość trichotecenów z grupy B w ziarnie była bardzo wysoka i średnio dla obu lokalizacji wynosiła 23,541mg/kg. Podobnie stwierdzono bardzo duże ilości zearalenonu — średnio 1179 g/kg. Zawartość ergosterolu (średnio 41,0 mg/kg) istotnie korelowała z porażeniem ziarna i zawartością toksyn fuzaryjnych. Badane genotypy pszenżyta ozimego zostały pogrupowane na podstawie odporności na porażenie kłosa i porażenie ziarniaków oraz zawartości ergosterolu i toksyn fuzaryjnych w ziarnie. W wyniku statystycznej analizy składowych głównych wytypowano 5 najlepszych genotypów pszenżyta łączących wysoki poziom odporności różnych typów.

Instytucje finansujące

Badania finansowano ze środków projektu MRiRW: Badania Podstawowe na rzecz Postępu Biologicznego w Produkcji Roślinnej; decyzja HORhn-801-12/14; lp.14

Słowa kluczowe:

deoksyniwalenol, ergosterol, Fusarium culmorum, xTriticosecale, zearalenon

Argyris J., Van Sanford D., TeKrony D. 2003. Fusarium graminearum infection during wheat seed development and its effect on seed quality. Crop Sci 43: 1782 — 1788.
Audenaert K., Troch V., Landschoot S., Haesaert G. 2014. Biotic stresses in the anthropogenic hybrid triticale (×Triticosecale Wittmack): current knowledge and breeding challenges. Eur. J. Plant Pathol. 140: 615 — 630.
Buerstmayr H., Steiner B., Hartl L., Griesser M., Angerer N., Lengauer D., Miedaner T., Schneider B., Lemmens M. 2003. Molecular mapping of QTLs for Fusarium head blight resistance in spring wheat. II. Resistance to fungal penetration and spread. Theor. Appl. Genet. 107: 503 — 508.
Buerstmayr H., Ban T., Anderson J. A. 2009. QTL mapping and marker-assisted selection for Fusarium head blight resistance in wheat: A review. Plant Breed. 128: 1 — 26.
Chełkowski J., Kaptur P., Tomkowiak M., Kostecki M., Goliński P., Ponitka A., Jarzina-Slusarkiewicz A., Bocianowski J. 2000. Moniliformin accumulation in kernels of triticale accessions inoculated with Fusarium avenaceum in Poland. J. Phytopathology 148: 433 — 449.
Comeau A., Langevin F., Savard M. E., Gilbert J., Dion Y., Rioux S., Martin S.A., Haber S., Voldeng H., Fedak G., Somers D., Eudes F. 2008. Improving Fusarium head blight resistance in bread wheat and triticale for Canadian needs. Cereal Res. Commun. 36 (6): 91 — 92.
Cowger C., Arrellano C. 2010. Plump kernels with high deoxynivalenol linked to late Gibberella zeae infection and marginal disease conditions in winter wheat. Phytopathology. 100: 719 — 28.
Cowger C., Patton-Ozkurt J., Brown-Guedira G., Perugini L. 2009. Post-anthesis moisture increased Fusarium head blight and deoxynivalenol levels in North Carolina winter wheat. Phytopathology 99: 320 — 7.
Faris J. D., Li W. L., Liu D. J., Chen P. D., Gill B. S. 1999. Candidate gene analysis of quantitative disease resistance in wheat. Theor. Appl. Genet. 98: 219 — 225.
Feuillet C., Keller B. 2004. Molecular markers for disease resistance: the example wheat. In: Biotechnology in Agriculture and Forestry. vol.55, Molecular Marker Systems. H. Loerz, G. Wenzel (eds.), Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg: 353 — 370.
Foroud N.A., Eudes F. 2009. Trichothecenes in cereal grains. Int. J. Mol. Sci. 10: 147 — 173.
Góral T. 2007. Ocena odporności rodów pszenicy i pszenżyta na fuzariozę kłosów, pleśń śniegową i rdzę brunatną w Radzikowie w 2006 roku. Komunikat. Biul. IHAR 246: 31 — 44.
Góral T., Ochodzki P. 2006. Resistance of Polish winter triticale cultivars to Fusarium head blight and accumulation of Fusarium-mycotoxins in grain. Proc. of 16th International Triticale Symposium, September 3–7 2006, Stellenbosch, South Africa: 140 — 143.
Hollins T. W., Ruckenbauer P., De Jong H. 2003. Progress towards wheat varieties with resistance to fusarium head blight. Food Control 14: 239 — 244.
Kalih R., Maurer H. P., Miedaner T. 2015. Genetic architecture of Fusarium head blight resistance in four winter triticale populations. Phytopathology 105: 334 — 341.
Kang Z., Buchenauer H. 2000. Ultrastructural and cytochemical studies on cellulose, xylan and pectin degradation in wheat spikes infected by Fusarium culmorum. J. Phytopath. 148: 263 — 275.
Langevin F., Eudes F., Comeau A. 2004. Effect of trichothecenes produced by Fusarium graminearum during Fusarium head blight development in six cereal species. Eur. J. Plant Path. 110: 735 — 746.
Keller B., Feuillet C., Messmer M. 2000. Genetics of disease resistance. In: Mechanisms of resistance to plant diseases. Slusarenko, Fraser, van Loon (eds.), Kluwer Academic Publishers: 101 — 160.
Mesterházy, Á. 1995. Types and components of resistance to Fusarium head blight of wheat. Plant Breed. 114: 377 — 386.
Mesterhazy A., Logrieco A., Bailey J. A., Corazza L., Cooke B. M. 2002. Role of deoxynivalenol in aggressiveness of Fusarium graminearum and F. culmorum and in resistance to Fusarium head blight. Eur. J. Plant Pathol. 108: 675 — 684.
Miedaner T. 1997. Breeding wheat and rye for resistance to Fusarium diseases. Plant Breeding 116: 201 — 220.
Miedaner T., Reinbrecht C., Lauber U., Schollenberger M., Geiger H. H. 2001. Effects of genotype and genotype x environment interaction on deoxynivalenol accumulation and resistance to Fusarium head blight in rye, triticale, and wheat. Plant Breed. 120: 97 — 105.
Miedaner T., Heinrich N., Schneider B., Oettler G., Rohde S., Rabenstein F. 2004. Estimation of deoxynivalenol (DON) content by symptom rating and exoantigen content for resistance selection in wheat and triticale. Euphytica 139: 129 — 132.
Nirenberg H. I. 1976. Untersuchungen über die morphologische und biologische Differenzierung in der Fusarium-Section Liseola. Berlin-Dahlem: Mitt Biol Bundesanst für Land- und Forstwirt. 169: 1 — 117.
Oettler G., Wahle G. 2001. Genotypic and environmental variation of resistance to head blight in triticale inoculated with Fusarium culmorum. Plant Breeding 123: 297 — 300.
Paillard S., Schnurbush T., Tiwari R., Winzeler M., Keller B., Schachermayer G. 2003. QTL analysis of resistance to Fusarium head blight in Swiss winter wheat. Proceedings of the Tenth International Wheat Genetics Symposium , 1–6 September 2003, Pastum Italy VI: 400 — 403.
Perkowski J., Buśko, M., Stuper K., Kostecki M., Matysiak, A., Szwajkowska-Michałek, L. 2008. Concentration of ergosterol in small-grained naturally contaminated and inoculated cereals. Biologia 63 (4): 542 — 547.
Perkowski J., Wiwart M., Busko M., Laskowska M., Berthiller F., Kandler W., Krska R. 2007. Fusarium toxins and total fungal biomass indicators in naturally contaminated wheat samples from north-eastern Poland in 2003. Food Additives and Contaminants 24: 1292 — 1298.
Parry D. W., Jenkinson P., Mc Leod L. 1995. Fusarium ear blight (scab) in grain cereals-a review. Plant Path. 44: 207 — 238.
Randhawa H., Eudes F., Beres B., Graf R., Fedak G., Comeau A., Langevin F., Dion Y., Pozniak C. 2013. Integrated approaches for triticale breeding. Abstract Book of the 8th International Triticale Symposium, June 10th –14th 2013, Ghent, Belgium: 29.
Seitz L. M.,. Sauer D. B, Burroughs R., Mohr H. E., Hubbard J. D. 1979. Ergosterol as a measure of fungal growth. Phytopathology 69: 1202 — 1203.
Siou D., Gélisse S., Laval V., Repinçay C., Canalès R., Suffert F., Lannou C. 2014. Effect of wheat spike infection timing on Fusarium head blight development and mycotoxin accumulation. Plant Pathol. 63: 390 — 399.
Snijders C. H. A., Perkowski J. 1990. Effects of head blight caused by Fusarium culmorum on toxin content and weight of wheat kernels. Phytopathology 80 (6): 566 — 570.
Snijders C. H. D. 2004. Resistance in wheat to Fusarium infection and trichothecene formation. Toxicology Leters 153: 37 — 46.
Wiśniewska H. Kowalczyk K. 2005. Resistance of cultivars and breeding lines of spring wheat to Fusarium culmorum and powdery mildew. J. Appl. Genet. 46 (1): 35 — 40.
Veitch R. S., Caldwell C. D., Martin R. A., Lada R., Salmon D., Anderson, D. M., MacDonald D. 2008. Susceptibility of winter and spring triticales to Fusarium head blight and deoxynivalenol accumulation. Can. J. Plant Sci. 88: 783 — 788.
Warzecha T., Adamski T., Kaczmarek Z., Surma M., Goliński P., Perkowski J., Chełkowski J., Wiśniewska H., Krystkowiak K., Kuczyńska A. 2010. Susceptibility of hulled and hulless barley doubled haploids to Fusarium culmorum head blight. Cereal Research. Commun. 38 (2): 220 — 232.
Wiśniewska H., Góral T., Ochodzki P., Walentyn-Góral D., Kwiatek M., Majka M., Grzeszczak I., Beletr J., Banaszak Z., Pojmaj M., Kurleto D., Konieczny M., Budzianowski G., Cicha A., Paizert K., Woś H. 2014. Odporność rodów hodowlanych pszenżyta ozimego na fuzariozę kłosów. Biul. IHAR 271: 29 — 43. Google Scholar
Pobierz


Opublikowane
06/30/2015

Cited By / Share

Wiśniewska, H. (2015) „Odporność rodów hodowlanych pszenżyta ozimego na infekcję kłosa grzybem Fusarium culmoru”, Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin, (276), s. 39–55. doi: 10.37317/biul-2015-0018.

Autorzy

Halina Wiśniewska 

Instytut Genetyki Roślin PAN, ul. Strzeszyńska 34, 60-479 Poznań Poland

Autorzy

Tomasz Góral 
t.goral@ihar.edu.pl
Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin — PIB, Radzików, 05-870 Błonie Poland

Autorzy

Piotr Ochodzki 

Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin — PIB, Radzików, 05-870 Błonie Poland

Autorzy

Dorota Walentyn-Góral 

Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin — PIB, Radzików, 05-870 Błonie Poland

Autorzy

Michał Kwiatek 

Instytut Genetyki Roślin PAN, ul. Strzeszyńska 34, 60-479 Poznań Poland

Autorzy

Maciej Majka 

Instytut Genetyki Roślin PAN, ul. Strzeszyńska 34, 60-479 Poznań Poland

Autorzy

Jolanta Belter 

Instytut Genetyki Roślin PAN, ul. Strzeszyńska 34, 60-479 Poznań Poland

Autorzy

Zofia Banaszak 

Danko Hodowla Roślin Sp. z o.o., Choryń 27,64-000 Kościan Poland

Autorzy

Mirosław Pojmaj 

Danko Hodowla Roślin Sp. z o.o., Choryń 27,64-000 Kościan Poland

Autorzy

Danuta Kurleto 

Danko Hodowla Roślin Sp. z o.o., Choryń 27,64-000 Kościan Poland

Autorzy

Marcin Konieczny 

Danko Hodowla Roślin Sp. z o.o., Choryń 27,64-000 Kościan Poland

Autorzy

Grzegorz Budzianowski 

Hodowla Roślin Strzelce Sp. z o.o. Grupa IHAR, ul. Główna 20, 99-307 Strzelce Poland

Autorzy

Alicja Cicha 

Hodowla Roślin Strzelce Sp. z o.o. Grupa IHAR, ul. Główna 20, 99-307 Strzelce Poland

Autorzy

Kazimierz Paizert 

Hodowla Roślin Strzelce Sp. z o.o. Grupa IHAR, ul. Główna 20, 99-307 Strzelce Poland

Autorzy

Henryk Woś 

Hodowla Roślin Strzelce Sp. z o.o. Grupa IHAR, ul. Główna 20, 99-307 Strzelce Poland

Statystyki

Abstract views: 63
PDF downloads: 51


Licencja

Prawa autorskie (c) 2015 Halina Wiśniewska, Tomasz Góral, Piotr Ochodzki, Dorota Walentyn-Góral, Michał Kwiatek, Maciej Majka, Jolanta Belter, Zofia Banaszak, Mirosław Pojmaj, Danuta Kurleto, Marcin Konieczny, Grzegorz Budzianowski, Alicja Cicha, Kazimierz Paizert, Henryk Woś

Creative Commons License

Utwór dostępny jest na licencji Creative Commons Uznanie autorstwa – Na tych samych warunkach 4.0 Miedzynarodowe.

Z chwilą przekazania artykułu, Autorzy udzielają Wydawcy niewyłącznej i nieodpłatnej licencji na korzystanie z artykułu przez czas nieokreślony na terytorium całego świata na następujących polach eksploatacji:

  1. Wytwarzanie i zwielokrotnianie określoną techniką egzemplarzy artykułu, w tym techniką drukarską oraz techniką cyfrową.
  2. Wprowadzanie do obrotu, użyczenie lub najem oryginału albo egzemplarzy artykułu.
  3. Publiczne wykonanie, wystawienie, wyświetlenie, odtworzenie oraz nadawanie i reemitowanie, a także publiczne udostępnianie artykułu w taki sposób, aby każdy mógł mieć do niego dostęp w miejscu i w czasie przez siebie wybranym.
  4. Włączenie artykułu w skład utworu zbiorowego.
  5. Wprowadzanie artykułu w postaci elektronicznej na platformy elektroniczne lub inne wprowadzanie artykułu w postaci elektronicznej do Internetu, lub innej sieci.
  6. Rozpowszechnianie artykułu w postaci elektronicznej w internecie lub innej sieci, w pracy zbiorowej jak również samodzielnie.
  7. Udostępnianie artykułu w wersji elektronicznej w taki sposób, by każdy mógł mieć do niego dostęp w miejscu i czasie przez siebie wybranym, w szczególności za pośrednictwem Internetu.

Autorzy poprzez przesłanie wniosku o publikację:

  1. Wyrażają zgodę na publikację artykułu w czasopiśmie,
  2. Wyrażają zgodę na nadanie publikacji DOI (Digital Object Identifier),
  3. Zobowiązują się do przestrzegania kodeksu etycznego wydawnictwa zgodnego z wytycznymi Komitetu do spraw Etyki Publikacyjnej COPE (ang. Committee on Publication Ethics), (http://ihar.edu.pl/biblioteka_i_wydawnictwa.php),
  4. Wyrażają zgodę na udostępniane artykułu w formie elektronicznej na mocy licencji CC BY-SA 4.0, w otwartym dostępie (open access),
  5. Wyrażają zgodę na wysyłanie metadanych artykułu do komercyjnych i niekomercyjnych baz danych indeksujących czasopisma.

Inne teksty tego samego autora

1 2 3 4 5 6 > >>