Odporność mieszańców kukurydzy na fuzariozę kolb powodowaną przez Fusarium graminearum i F. verticillioides w Polsce w latach 2008–2009
Elżbieta Czembor
e.czembor@ihar.edu.plInstytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin — PIB, Radzików (Poland)
Magdalena Matusiak
Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin — PIB, Radzików (Poland)
Piotr Ochodzki
Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin — PIB, Radzików (Poland)
Abstrakt
Fuzarioza kolb kukurydzy powodowana przez grzyby z rodzaju Fusarium spp. należy do groźnych chorób tej rośliny. W ostatnich latach, obserwowane jest nasilenie tej choroby również na plantacjach w Polsce. Hodowla odpornościowa opierająca się na nowych źródłach odporności jest jedyną i najbardziej ekologiczną metodą umożliwiającą ograniczenie rozprzestrzeniania się tej choroby. Dlatego w latach 2008–2009 prowadzono ocenę stopnia odporności zróżnicowanych fenologicznie i morfologicznie mieszańców kukurydzy na fuzariozę kolb na podstawie oceny objawów fenotypowych choroby przy infekcji naturalnej w trzech lokalizacjach: Radzików, Smolice i Kobierzyce, po zakażeniach zawiesiną zarodników F. graminearum i F. verticillioides w Radzikowie oraz na podstawie zdolności do akumulacji DON i fumonizyn. Dodatkowo oceniono stopień odporności badanych mieszańców na zgorzel podstawy łodygi przy infekcji naturalnej. Przy infekcji naturalnej, w Radzikowie i Smolicach, zróżnicowanie dla stopnia odporności na fuzariozę kolb oraz zawartości toksyn w próbkach ziarna było niewielkie, natomiast w Kobierzycach porażenie roślin było silniejsze. Zakażenia sztuczne umożliwiły zróżnicowanie materiału roślinnego pod względem stopnia odporności na fuzariozę kolb. Zarówno w 2008, jak i w 2009 roku dodatnie współzależności pomiędzy ocenami odporności na fuzariozę kolb a zawartością DON i fumonizyn w badanych próbkach ziarna były statystycznie istotne. Współzależności pomiędzy ocenami stopnia odporności na fuzariozę kolb i zawartością toksyn w próbkach ziarna a stopniem odporności na zgorzel podstawy łodygi były ujemne. Wyniki ocen uzyskane po zakażeniu sztucznym ziarniaków poprzez ich mechaniczne uszkodzenie bardziej korespondowały do wyników uzyskanych przy infekcji naturalnej niż wyniki ocen uzyskane po zakażeniu sztucznym poprzez iniekcję zarodników grzybów do kanału kolby wzdłuż słupków.
Instytucje finansujące
Słowa kluczowe:
fuzarioza kolb, Fusarium graminearum, Fusarium verticillioides, kukurydza, zgorzel podstawy kolbBibliografia
Adamczyk J., Cygert H., Czajczyński J. 2003. 50 lat hodowli kukurydzy mieszańcowej w Polsce — dorobek i perspektywy. Biul. IHAR 230: 423 — 431.
Google Scholar
Adamczyk J., Rogacki J., Cygert H. 2010. Postęp w hodowli kukurydzy w Polsce. Artykuł przeglądowy. Acta Sci. Pol., Agricultura 9 (4): 85 — 91.
Google Scholar
Ali, M. L., J. H. Taylor, L. Jie, G. Sun, M. William, K. J. Kasha, L. M. Reid, and K. P. Pauls, 2005: Molecular mapping of QTLs for resistance to Gibberella ear rot, in corn, caused by Fusarium graminearum. Genome 48, 521 — 533.
Google Scholar
Association of Official Analytical Chemists — AOAC. 2000. Official Methods of Analysis of Association of Official Analytical Chemists. Ed: Cunniff (Gaithersburg: AOAC International), chapter 49: 1 — 51.
Google Scholar
Bartok, T., Szecsi A ., Szekeres A., Mesterhazy A., Bartok M. 2006. Detection of new fumonisin mycotoxins nd fumonisin-like compounds by reversed phase - high-performance liquid chromatography/electrospray ionization - ion-trap mass spectrometry. Rapid Commun. Mass Spectrom. 20: 1 — 17.
Google Scholar
Bartok, T., Tolgyesi L., Szekeres A., Varga M., Bartha R., Szecsi A., Bartok M., Mesterhazy A. 2010: Detection and characterization of twenty-eight isomers of fumonisin B1 (FB1) mycotoxin in a solid rice culture infected with Fusarium verticillioides by reserved phase high-performance liquid chromatography/electro spray ionization time-of-flight and ion trap mass spectrometry. Rapid Commun. Mass Spectrom. 24: 35 — 42.
Google Scholar
Bhat R. V., Shetty P. H., Amruth R. P., Sudershan R. V. 1997. A foodborne disease outbreak due to the consumption of moldy sorghum and maize containing fumonisin mycotoxins. J. Toxicol. Clinical Toxicol. 35: 249 — 255.
Google Scholar
Bolger, M., Coker, R.D., DiNovi, M., Gaylor, D., Gelderblom, W., Olsen, M., Paster, N., Riley, R. T., Shephard, G., Speijers, G. J. A. 2001. Fumonisins. In: Safety Evaluation of Certain Mycotoxins in Food. WHO Food Additives Series 47, FAO Food and Nutrition Paper 74, Prepared by the 56th Meeting of the Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives (JECFA). WHO, Geneva, Switzerland: 103 — 279.
Google Scholar
Canady R. A., Coker R. D., Egan S. K., Krska R., Kuiper-Goodman T., Olsen M., Pestka J., Resnik S., Schlatter J. 2001 a. Deoxynivalenol. In: Safety Evaluation of Certain Mycotoxins in Food. WHO Food Additives Series 47, FAO Food and Nutrition Paper 74, WHO, Geneva, Switzerland: 419 — 555.
Google Scholar
CAST, Council for Agricultural Science and Technology, 2003. Mycotoxins: Risks in Plant, Animal, and Human Systems. CAST, Ames, IA, USA.
Google Scholar
Czembor E., Matusiak M. 2013. Ocena zagrożenia skażenia ziarna kukurydzy toksynami fuzaryjnymi w 2012 roku. Wieś Jutra, 2: 51 — 53.
Google Scholar
Czembor, E., Ochodzki, P. 2009. Resistance of flint and dent maize forms for colonization by Fusarium spp. and mycotoxin contamination. Maydica 54: 263 — 267
Google Scholar
Czembor E., Adamczyk J., Warzecha R. 2010. Relations between ear and stalk rots of maize in Poland. Book of Abstracts, 11th European Fusarium Seminar Radzikow, September 20–23, 2010.
Google Scholar
Czembor E., Ochodzki P., Warzecha R., Adamczyk J., Wójcik K..2011. Ear rot severity, mycotoxin content and Fusaria species in maize hybrids grown in Poland. W: Book of Abstract EUCARPIA Maize and Sorghum Conference — „Resources in Maize and Sorghum Breeding”, 19–22, 06.2011: 97.
Google Scholar
Czembor E., Presello D., Adamczyk J., Wójcik K.. 2011 a. Enhancing disease resistance to Fusarium by using exotic genotypic variability” Book of Abstracts ISM Conference “Strategies to reduce the impact of mycotoxins in a global context”, 18–18. 2011: 116.
Google Scholar
Czembor E., Presello D., Warzecha R., Adamczyk J., Wójcik K. 2011 b. Responses of pedigree selection for ear and stalk rot resistance in F2, F3 and F4 generations of maize. Book of Abstracts Conference “Sustainable use of pesticides and integrated pest management in East-Central Europe and the Baltics”, Radzikow, Poland, 4–6. 09. 2011: 63.
Google Scholar
Czembor E., Waśkiewicz A., Stępień Ł. 2013. Genetic variation for ear rot resistance and mycotoxin content of Polish maize elite inbreed lines after inoculation with Fusarium graminearum and F. verticillioides. Book of Abstarct, European Fusarium Seminar, Bordoux, France, 2013.
Google Scholar
Dufresne M., van der Lee T., Barek S. B.M_, X. Xu, X. Zhang, T. Liu, Waalwijk C., W. Zhang, Kema G. H. J., Daboussi M. J. 2008. Transpose-tagging identifies novel pathogenicity genes in Fusarium graminearum. Fungal Genet. Biol. 45: 1552 — 1561.
Google Scholar
Eller M. S., L. A. Robertson-Hoyt Payne G. A., Holland J. B. 2008 b. Grain yield and Fusarium ear rot of maize hybrids developed from lines with varying levels of resistance. Maydica 53: 231 — 237.
Google Scholar
Garcia D., Ramos A. J., Sanchis V., Marı´n S. 2009. Predicting mycotoxins in foods: a review. Food Microbiol. 26: 757 — 769.
Google Scholar
Harris L. J., Saparno A., Johnston A., Prisic S., Xu S., Allard M., Kathiresan A. Ouellet T., Peters R. J. 2005. The maize An2 gene is induced by Fusarium attack and encodes an ent-copalyl diphosphate synthase. Plant Mol. Biol. 59: 881 — 894.
Google Scholar
Harrison L. R., Colvin B. N., Greene J. T., Newman L. E., Cole R. J. 1990. Pulmonary edema and hydrothorax in swine produced by fumonisin B1, a toxic metabolite of Fusarium moniliforme. J. Vet. Diagn. Invest. 2: 217 — 221.
Google Scholar
Iglesias J., Presello D. A., Botta G., Lori G. A., Fauguel C. M. 2010. Aggressiveness of Fusarium Section Liseola isolates causing maize ear rot in Argentina. J. Plant Pathol. 92: 205 — 211.
Google Scholar
Logrieco A., Mule G., Moretti A., Bottalico A. 2002. Toxigenic Fusarium species and mycotoxins associated with maize ear rot in Europe. Eur. J. Plant Pathol. 108: 597 — 609.
Google Scholar
Marın S., Hodzic I., Ramos A. J., Sanchis V. 2008. Predicting the growth/nogrowth boundary and ochratoxin A production by Aspergillus carbonarius in pistachio nuts. Food Microbiol. 25: 683 — 689.
Google Scholar
Meissler M., Mouron P., Musa T., Bigler F., Pons X., Vasileiadis V. P., Otto S., Antichi D., Kiss J., Pálink ás, Z., Dorner, Z., van der Weide R., Groten J., Czembor E., Adamczyk J., Thibord J.-B., Melander B., Cordsen Nielsen G., Poulsen R. T., Zimmermann O., Verschwele A., Oldenburg E. 2010. Pests, pesticide use and alternative options in European maize production: current status and future prospects, Journal of Applied Entomology 34 (5): 357 — 375.
Google Scholar
Mesterhazy A. 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.
Google Scholar
Mesterhazy A., Bartok T., Mirocha C. M., Komoroczy R. 1999. Nature of resistance of wheat to Fusarium head blight and deoxynivalenol contamination and their consequences for breeding. Plant Breed. 118, 97 — 110.
Google Scholar
Mesterhazy A., Lemmens M., Reid. L. M. 2012. Breeding for resistance to ear rot caused by Fusarium spp. in maize — a review. Plant Breeding, 131: 1 — 19.
Google Scholar
Munkvold G. P. 2003 a. Epidemiology of Fusarium diseases and their mycotoxins in maize ears. Eur. J. Plant Pathol. 109: 705 — 713.
Google Scholar
Munkvold G. P. 2003 b. Cultural and genetic approaches to managing mycotoxins in maize. Annu. Rev. Phytopathol. 41: 99 — 116.
Google Scholar
Pestka J. J., Bondy G. S. 1994. Immunotoxic effects of mycotoxins. In: J. D. Miller, and H. L. Trenholm (eds), Mycotoxins in Grain: Compounds other than Aflatoxin, The American Phytopathological Society, St. Paul, MN.: 339 — 358.
Google Scholar
Presello D. A., Czembor E., Fauguel C. M., Adamczyk J., Iglesias J., Sampietro D. A., Rodríguez M. A., Giomi G., Fernández M. 2010. Approaches to develop broad-based Fusarium resistance from intra-specific variability in maize. Book of Abstracts, 11th European Fusarium Seminar Radzików, September 20–23, 2010.
Google Scholar
Presello D. A., Reid L. M., Butler G., Mather D. E. 2005. Pedigree selection for Gibberella ear rot resistance in maize populations. Euphytica 143: 1 — 8.
Google Scholar
Presello D. A., Pereyra A. O., Iglesias J., Fauguel C. M., Sampietro D. A., Eyherabide G. H. 2011 a. Responses to selection of S5 inbreds for broad-based resistance to ear rots and grain mycotoxin contamination caused by Fusarium spp. in maize. Euphytica 178: 23 — 29.
Google Scholar
Reid L. M., Spaner D., Mather D. E., Bolton A. T., Hamilton R. I. 1993. Resistance of maize hybrids and inbreed lines following silk inoculation with three isolates of Fusarium graminearum. Plant Disease, 77: 1248 — 1251.
Google Scholar
Reid L. M., Hamilton R. I. 1996 a. Effects of inoculation position, timing, macroconidial concentration, and irrigation on resistance of maize to Fusarium graminearum infection through kernels. Can. J. Plant Pathol. 18: 279 — 285.
Google Scholar
Reid L. M., McDiarmid G., Parker A. J., Woldemariam T. 2003. CO441 corn inbred line. Can. J. Plant Sci. 83: 79 — 80.
Google Scholar
Reid L. M., McDiarmid G., Parker A. J.,. Woldemariam T., Hamilton R. I. 2001 a. CO388 and CO389 corn inbred lines. Can. J. Plant Sci. 81: 457 — 459.
Google Scholar
Reid L. M.,. McDiarmid G., Parker A. J., Woldemariam T., Hamilton R. I. 2001 b. CO430, CO431 and CO432 corn inbred lines. Can. J. Plant Sci. 81: 283 — 284.
Google Scholar
Reid L. M., Woldemariam T., Zhu X., Stewart D. W., Schaawsma A. W. 2002. Effect of inoculation time and point of entry on disease severity in Fusarium graminearum, Fusarium verticillioides or Fusarium subglutinans inoculated maize ears. Can. J. Plant. Pathol. 24: 162 — 167.
Google Scholar
Rheeder J. P., Marasas W. F. O., Thiel P. G., Sydenham E.W., Shephard G.S., Van Schalkwyk D.J. 1992. Fusarium moniliforme and fumonisins in corn in relation to human esophageal cancer in Transkei. Phytopathology 82: 353 — 357.
Google Scholar
Robertson-Hoyt L. A., Jines M. P., Balint-Kurti P. J., Kleinschmidt C. E., White D. G., Payne G. A., Maragos C. M., Molnar T. L., Holland J. B. 2006. QTL mapping for Fusarium ear rot and fumonisin contamination resistance in two maize populations. Crop Sci. 46: 1734 — 1743.
Google Scholar
Shephard G. S. 1998. Chromatographic determination of fumonisin mycotoxins. Journal of Chromatography A 815: 31 — 39.
Google Scholar
Szuets, P., Mesterhazy, A., Falkay, G., Bartok, T., 1997. Early thelarche symptoms in children and their relations to zearalenone contamination in food stuffs. Cereal Res. Comm. 25: 429 — 436.
Google Scholar
Vasileiadis V.P., Otto S., Sattin M., Palinkás Z., Veres A., Bán R. Kiss J., Pons X., Kudsk P., Weide R., Czembor E., Moonen C., Kiss J. 2011. Crop protection in European maize-based cropping systems: Current practices and recommendations for innovative Integrated Pest Management. Agricultural Systems 104: 533 — 540.
Google Scholar
Voss, K. A., Gelineau-van Waes J. B., Riley R. T. 2006. Fumonisins: current research trends in developmental toxicology. Mycotoxin Res. 22: 61 — 69.
Google Scholar
Zijlstra C., Lund, I., Justesen A., Nicolaisen M., Bianciotto V., Posta K., Balestrini R., Przetakiewicz A., Czembor, E., van de Zande J. 2011. Combining novel monitoring tools and precision application technologies for integrated high-tech crop protection in the future (a discussion document). Pest Manag. Sci. 67: 616 — 625.
Google Scholar
Autorzy
Elżbieta Czembore.czembor@ihar.edu.pl
Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin — PIB, Radzików Poland
Autorzy
Magdalena MatusiakInstytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin — PIB, Radzików Poland
Autorzy
Piotr OchodzkiInstytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin — PIB, Radzików Poland
Statystyki
Abstract views: 72PDF downloads: 47
Licencja
Prawa autorskie (c) 2013 Elżbieta Czembor, Magdalena Matusiak, Piotr Ochodzki
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:
- Wytwarzanie i zwielokrotnianie określoną techniką egzemplarzy artykułu, w tym techniką drukarską oraz techniką cyfrową.
- Wprowadzanie do obrotu, użyczenie lub najem oryginału albo egzemplarzy artykułu.
- 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.
- Włączenie artykułu w skład utworu zbiorowego.
- Wprowadzanie artykułu w postaci elektronicznej na platformy elektroniczne lub inne wprowadzanie artykułu w postaci elektronicznej do Internetu, lub innej sieci.
- Rozpowszechnianie artykułu w postaci elektronicznej w internecie lub innej sieci, w pracy zbiorowej jak również samodzielnie.
- 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:
- Wyrażają zgodę na publikację artykułu w czasopiśmie,
- Wyrażają zgodę na nadanie publikacji DOI (Digital Object Identifier),
- 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),
- Wyrażają zgodę na udostępniane artykułu w formie elektronicznej na mocy licencji CC BY-SA 4.0, w otwartym dostępie (open access),
- Wyrażają zgodę na wysyłanie metadanych artykułu do komercyjnych i niekomercyjnych baz danych indeksujących czasopisma.
Inne teksty tego samego autora
- Monika Żurek, Piotr Ochodzki, Roman Warzecha, Wykorzystanie właściwości allelopatycznych sorga (Sorghum bicolor) w ograniczaniu zachwaszczenia zbóż , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 287 (2019): Wydanie specjalne
- Tomasz Góral, Halina Wiśniewska, Piotr Ochodzki, Dorota Walentyn-Góral, Iga Grzeszczak, Jolanta Belter, Maciej Majka, Jerzy Bogacki, Tadeusz Drzazga, Bogusława Ługowska, Przemysław Matysik, Edward Witkowski, Krzysztof Rubrycki, Urszula Woźna-Pawlak, Fuzarioza kłosów oraz akumulacja toksyn fuzaryjnych w ziarnie rodów hodowlanych pszenicy ozimej , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 282 (2017): Wydanie regularne
- Elżbieta Czembor, Seweryn Frasiński, Monitorowanie populacji grzyba Ustilago maydis, sprawcy głowni guzowatej kukurydzy na terenie Polski w latach 2016 – 2019 , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 293 (2020): Wydanie specjalne
- Tomasz Góral, Piotr Ochodzki, Linda Kærgaard Nielsen, Dorota Walentyn-Góral, Gatunki Fusarium oraz toksyny fuzaryjne w ziarnie jęczmienia w Polsce w 2009 i 2010r. Komunikat , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 288 (2020): Wydanie regularne
- Seweryn Frasiński, Elżbieta Czembor, Justyna Lalak-Kańczugowska, Znaczenie fuzariozy kolb kukurydzy w Polsce i metody ograniczenia strat powodowanych przez tą chorobę , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 290 (2020): Wydanie specjalne
- Tomasz Góral, Piotr Ochodzki, Linda Kærgaard Nielsen , Dorota Walentyn-Góral, Gatunki z rodzaju Fusarium oraz toksyny fuzaryjne w ziarnie pszenicy ozimej i jarej w Polsce , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 296 (2021): Wydanie regularne
- Tomasz Góral, Piotr Ochodzki, Zofia Bulińska-Radomska, Odporność na fuzariozę kłosów powodowaną przez Fusarium culmorum i zawartość mikotoksyn fuzaryjnych w ziarnie gatunków zbóż jarych przeznaczonych do upraw ekologicznych , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 263 (2012): Wydanie regularne
- Elżbieta Czembor, Magdalena Matusiak, Roman Warzecha, Poszukiwanie źródeł odporności kukurydzy na fuzariozę kolb i zgorzel podstawy łodyg metodą rodowodową , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 269 (2013): Wydanie regularne
- Dr hab. Tomasz Góral , Halina Wiśniewska , Paweł Czembor , Piotr Ochodzki , Magdalena Radecka-Janusik , Maciej Majka, Jarosław Przetakiewicz , Poszukiwanie oraz wykorzystanie markerów fenotypowych, metabolicznych i molekularnych do badania typów odporności na fuzariozę kłosów u form pszenicy o zróżnicowanej podatności , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 286 (2019): Wydanie specjalne
- dr Marcin Wit , Piotr Ochodzki , Roman Warzecha , Ada Zawadzka , Monika Żurek , Ewa Mirzwa-Mróz , Emilia Jabłońska , Dorota Bylicka , Józef Adamczyk , Anna Rogacka, Janusz Rogacki , Krzysztof Wójcik , Wojciech Wakuliński , Fusarium temperatum — znaczenie i szkodliwość w uprawie kukurydzy, poszukiwanie i charakterystyka źródeł odporności , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 286 (2019): Wydanie specjalne