Zastosowanie metody odciętych liści do oceny patogeniczności izolatów grzybów Ascochyta fabae i Botrytis fabae wobec bobiku
Tomasz Góral
t.goral@ihar.edu.plInstytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin PIB (Poland)
https://orcid.org/0000-0001-9130-6109
Abstrakt
Do najważniejszych chorób bobiku należą askochytoza powodowana przez grzyb Ascochyta fabae oraz czekoladowa plamistość powodowana przez grzyb Botrytis fabae. Przebadano patogeniczność izolatów A. fabae i B. fabae wobec sześciu odmian bobiku. Zastosowano technikę odciętych liści. Liście inokulowano zarodnikami piknidialnymi i konidialnymi badanych patogenów. Po inkubacji określano rozmiary plam nekrotycznych wytwarzanych przez patogeny. Stwierdzono istotne zróżnicowanie patogeniczności izolatów obu grzybów. Odmiany wykazały zróżnicowaną odporność na askochytozę i czekoladową plamistość. Zróżnicowanie odporności odmian na czekoladową plamistość było mniejsze niż odporności na askochytozę. Opisano możliwość wykorzystania programu do analizy obrazu ImageJ do pomiaru powierzchni plam nekrotycznych.
Słowa kluczowe:
analiza obrazu, Vicia faba, czekoladowa plamistość, askochytoza, odpornośćBibliografia
Abd-El-Haliem, A., 2012. An unbiased method for the quantitation of disease phenotypes using a custom-built macro plugin for the program ImageJ. In: Bolton, M., Thomma, B. (eds) Plant Fungal Pathogens. Methods in Molecular Biology, vol 835. Humana Press. https://doi.org/10.1007/978-1-61779-501-5_41
Google Scholar
Alheeti, A.A.M., Farhan, M.A., Al-Saad, L.A., Theer, R.M., 2021. Evaluation of the performance of ImageJ, Leaf Doctor applications, and visual assessments in measuring severity of two leaf spot diseases. IOP Conf. Ser. Earth Environ. Sci. 761. https://doi.org/10.1088/1755-1315/761/1/012030
Google Scholar
Avila, C.M., Satovic, Z., Sillero, J.C., Rubiales, D., Moreno, M.T., Torres, A.M., 2004. Isolate and organ-specific QTLs for ascochyta blight resistance in faba bean (Vicia faba L). Theor. Appl. Genet. 108, 1071–1078. https://doi.org/10.1007/s00122-003-1514-7
Google Scholar
Avila, C.M., Atienza, S.G., Moreno, M.T., Torres, A.M., 2007. Development of a new diagnostic marker for growth habit selection in faba bean (Vicia faba L.) breeding. Theor. Appl. Genet. 115, 1075–1082. https://doi.org/10.1007/s00122-007-0633-y
Google Scholar
Bartosiak, S., 2020. Automatyzacja oceny objawów chorobowych septorioz zbóż z wykorzystaniem komputerowej analizy obrazu w języku programowania Python. Biul. Inst. Hod. i Aklim. Roślin 31–35. https://doi.org/10.37317/BIUL-2020-0019
Google Scholar
Blake, S.N., Lee, R.C., Russ, M.H., Farquharson, E.A., Rose, J.A., Herdina, Goonetilleke, S.N., Farfan-Caceres, L.M., Debler, J.W., Syme, R.A., Davidson, J.A., 2022. Phenotypic and Genotypic Diversity of Ascochyta fabae Populations in Southern Australia. Front. Plant Sci. 13, 2185. https://doi.org/10.3389/FPLS.2022.918211/BIBTEX
Google Scholar
Bond, D.A., Jellis, G.J., Rowland, G.G., Le Guen, J., Robertson, L.D., Khalil, S.A., Li-Juan, L., 1994. Present status and future strategy in breeding faba beans (Vicia faba L.) for resistance to biotic and abiotic stresses, w: Muehlbauer, F.J., Kaiser, W.J. (Red.), Expanding the Production and Use of Cool Season Food Legumes. Current Plant Science and Biotechnology in Agriculture, vol 19. Springer, Dordrecht, Dodrecht, ss. 592–616. https://doi.org/10.1007/978-94-011-0798-3_36
Google Scholar
Boros L., Góral T., Walentyn-Góral D., Wawer A., Borucka K. 2014. Śledzenie zmian patogeniczności w populacjach ważnych gospodarczo grzybów roślin strączkowych (Mycosphaerella pinodes, Ascochyta fabae, Botrytis fabae, Fusarium sp.) – sprawców zgorzelowej plamistości grochu i bobiku. (W:) Ulepszanie Roślin dla Zrównoważonych AgroEkoSystemów, Wysokiej Jakości Żywności i Produkcji Roślinnej na Cele Nieżywnościowe. Monografie i Rozprawy Naukowe IHAR. Red. Edward Arseniuk, Nr 48: 313-322. (całość 408 s.).
Google Scholar
Bouhassan, A., Sadiki, M., Tivoli, B., 2004. Evaluation of a collection of faba bean (Vicia faba L.) genotypes originating from the Maghreb for resistance to chocolate spot (Botrytis fabae) by assessment in the field and laboratory. Euphytica 135, 55–62. https://doi.org/10.1023/B:EUPH.0000009540.98531.4d
Google Scholar
Díaz-Ruiz, R., Satovic, Z., Ávila, C.M., Alfaro, C.M., Gutierrez, M. V., Torres, A.M., Román, B., 2009. Confirmation of QTLs controlling Ascochyta fabae resistance in different generations of faba bean (Vicia faba L.). Crop Pasture Sci. 60, 353–361. https://doi.org/10.1071/CP08190
Google Scholar
Elliott, K., Berry, J.C., Kim, H., Bart, R.S., 2022. A comparison of ImageJ and machine learning based image analysis methods to measure cassava bacterial blight disease severity. Plant Methods 18, 1–12. https://doi.org/10.1186/s13007-022-00906-x
Google Scholar
Fouad, M., Mohammed, N., Aladdin, H., Ahmed, A., Xuxiao, Z., Shiying, B., Tao, Y., 2013. Faba Bean, w: Singh, M., Upadhyaya, H.D., Bisht, I.S. (Red.), Genetic and Genomic Resources of Grain Legume Improvement. Elsevier, London, ss. 113–136. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-397935-3.00005-0
Google Scholar
Gela, T.S., Bruce, M., Chang, W., Stoddard, F.L., Schulman, A.H., Vandenberg, A., Khazaei, H., 2022. Genomic regions associated with chocolate spot (Botrytis fabae Sard.) resistance in faba bean (Vicia faba L.). Mol. Breed. 42, 1–10. https://doi.org/10.1007/S11032-022-01307-7/FIGURES/3
Google Scholar
Góral T, Walentyn-Góral D. 2012. Using detached leaf technique for assessment of pathogenicity of Ascochyta fabae Speg. isolates to faba bean (Vicia faba L.). Proceedings Book of the IIIrd International Ascochyta Workshop”, 22-26 April. Cordoba, Spain, p. 84.
Google Scholar
Grela, E.R., Czech, A., 2019. Pasze alternatywne w odniesieniu do soi genetycznie modyfikowanej w żywieniu zwierząt. Wiadomości Zootech. 2, 66–77.
Google Scholar
Hanounik, S.B., Robertson, L.D., 1989. Resistance in Vicia faba germ plasm to blight caused by Ascochyta fabae. Plant Dis. 73, 202. https://doi.org/10.1094/PD-73-0202
Google Scholar
Hartmann, A., Czauderna, T., Hoffmann, R., Stein, N., Schreiber, F., 2011. HTPheno: An image analysis pipeline for high-throughput plant phenotyping. BMC Bioinformatics 12. https://doi.org/10.1186/1471-2105-12-148
Google Scholar
Herath, I.H.M.H.B., Stoddard, F.L., Marshall, D.R., 2001. Evaluating faba beans for rust resistance using detached leaves. Euphytica 117, 47–57. https://doi.org/10.1023/A:1004071916288
Google Scholar
Jellis, G.J., Lockwood, G., Aubury, R.G., 1985. Phenotypic influences on the incidence of infection by Ascochyta fabae in spring varieteies of faba beans (Vicia faba). Plant Pathol. 34, 347–352. https://doi.org/10.1111/j.1365-3059.1985.tb01371.x
Google Scholar
Kaiser, W.J., Wang, B.C., Rogers, J.D., 2007. Ascochyta fabae and A. lentis: Host Specificity, Teleomorphs (Didymella), Hybrid Analysis, and Taxonomic Status. Plant Dis. 81, 809–816. https://doi.org/10.1094/PDIS.1997.81.7.809
Google Scholar
Kaur, S., Kimber, R.B.E., Cogan, N.O.I., Materne, M., Forster, J.W., Paull, J.G., 2014. SNP discovery and high-density genetic mapping in faba bean (Vicia faba L.) permits identification of QTLs for ascochyta blight resistance. Plant Sci. 217–218, 47–55. https://doi.org/10.1016/J.PLANTSCI.2013.11.014
Google Scholar
Kharrat, M., Le Guen, J., Tivoli, B., 2006. Genetics of resistance to 3 isolates of Ascochyta fabae on Faba bean (Vicia faba L.) in controlled conditions. Euphytica 151, 49–61. https://doi.org/10.1007/s10681-006-9127-2
Google Scholar
Kohpina, S., Knight, R., Stoddard, F.L., 2000a. Genetics of resistance to ascochyta blight in two populations of faba bean. Euphytica 112, 101–107. https://doi.org/10.1023/A:1003853126862
Google Scholar
Kohpina, S., Knight, R., Stoddard, F.L., 2000b. Evaluating faba beans for resistance to ascochyta blight using detached organs. Aust. J. Exp. Agric. 40, 707–713. https://doi.org/10.1071/EA99168
Google Scholar
Lendenmann, M.H., Croll, D., Stewart, E.L., McDonald, B.A., 2014. Quantitative trait locus mapping of melanization in the plant pathogenic fungus Zymoseptoria tritici. G3 Genes, Genomes, Genet. 4, 2519–2533. https://doi.org/10.1534/g3.114.015289
Google Scholar
Maalouf, F., Ahmed, S., Shaaban, K., Bassam, B., Nawar, F., Singh, M., Amri, A., 2016. New faba bean germplasm with multiple resistances to Ascochyta blight, chocolate spot and rust diseases. Euphytica 211, 157–167. https://doi.org/10.1007/S10681-016-1726-Y/TABLES/6
Google Scholar
Mutka, A.M., Bart, R.S., Avni, A., Tör, M., Danforth, D., 2015. Image-based phenotyping of plant disease symptoms. https://doi.org/10.3389/fpls.2014.00734
Google Scholar
Ondřej, M., Huňady, I., 2007. Faba bean (Vicia faba L.) breeding for resistance to anthracnose (Ascochyta fabae Speg.) in the Czech Republic. Czech J. Genet. Plant Breed. 43, 61–68.
Google Scholar
Ozkilinc, H., Thomas, K., Abang, M., Peever, T.L., 2015. Population structure and reproductive mode of Didymella fabae in Syria. Plant Pathol. 64, 1110–1119. https://doi.org/10.1111/ppa.12359
Google Scholar
Panek J. 2022. Co uprawia się w Polsce? Struktura zasiewów 2022. https://terazpole.pl/wokol-pola/co-uprawia-sie-w-polsce-struktura-zasiewow-2022/
Google Scholar
Pethybridge, S.J., Nelson, S.C., 2015. Leaf doctor: A new portable application for quantifying plant disease severity. Plant Dis. 99, 1310–1316. https://doi.org/10.1094/PDIS-03-15-0319-RE
Google Scholar
Pritchard, P.R., Rowe, P.S., Rossall, S., 1989. A comparison of infection of resistant and susceptible lines of field bean (Vicia faba) by Ascochyta fabae. Plant Pathol. 38, 266–270. https://doi.org/10.1111/j.1365-3059.1989.tb02142.x
Google Scholar
Román, B., Satovic, Z., Avila, C.M., Rubiales, D., Moreno, M.T., Torres, A.M., 2003. Locating genes associated with Ascochyta fabae resistance in Vicia faba. Aust. J. Agric. Res. 54, 85–90. https://doi.org/10.1071/AR02034
Google Scholar
Rubiales, D., Trapero-Casas, A., 2002. Occurrence of Didymella fabae, the Teleomorph of Ascochyta fabae, on Faba Bean Straw in Spain. J. Phytopathol. 150, 1–3.
Google Scholar
Schneider, C. A., Rasband, W. S., Eliceiri, K. W., 2012. NIH Image to ImageJ: 25 years of image analysis. Nature Methods 9(7), 671–675. https://doi.org/10.1038/nmeth.2089
Google Scholar
Sillero, J.C., Villegas-Fernández, A.M., Thomas, J., Rojas-Molina, M.M., Emeran, A. A., Fernández-Aparicio, M., Rubiales, D., 2010. Faba bean breeding for disease resistance. F. Crop. Res. 115, 297–307. https://doi.org/10.1016/j.fcr.2009.09.012
Google Scholar
Stewart, E.L., Hagerty, C.H., Mikaberidze, A., Mundt, C.C., Zhong, Z., McDonald, B.A., 2016. An improved method for measuring quantitative resistance to the wheat pathogen Zymoseptoria tritici using high-throughput automated image analysis. Phytopathology 106, 782–788. https://doi.org/10.1094/PHYTO-01-16-0018-R
Google Scholar
Tivoli, B., Baranger, A., Avila, C.M., Banniza, S., Barbetti, M., Chen, W., Davidson, J., Lindeck, K., Kharrat, M., Rubiales, D., Sadiki, M., Sillero, J.C., Sweetingham, M., Muehlbauer, F.J., 2006. Screening techniques and sources of resistance to foliar diseases caused by major necrotrophic fungi in grain legumes. Euphytica 147, 223–253. https://doi.org/10.1007/s10681-006-3131-4
Google Scholar
Villegas-Fernández, A. M., Sillero, J.C., Rubiales, D., 2011. Screening faba bean for chocolate spot resistance: evaluation methods and effects of age of host tissue and temperature. Eur. J. Plant Pathol. 132, 443–453. https://doi.org/10.1007/s10658-011-9889-9
Google Scholar
Walentyn-Góral D., Góral T. 2011. Ocena patogeniczności izolatów Ascochyta fabae Speg. wobec bobiku (Vicia faba L.) metodą odciętych liści [Evaluation of pathogenicity of Ascochyta fabae Speg. isolates to faba bean (Vicia faba L.) using detached-leaf technique]. Materiały Sympozjum Naukowego “Fitopatologia: zdrowe rośliny – zdrowi ludzie”, Bydgoszcz, 20-22 września 2011, str. 416-417.
Google Scholar
Zaki, K.I., 2010. Evaluation of Some Faba Bean Genotypes for Resistance to chocolate spot. Egypt. J. Phythopathology 38, 25–43.
Google Scholar
Zakrzewska, E., 2004. Reaction of morphological types of faba bean to infection with Ascochyta fabae Speg. and Botrytis fabae Sard. Plant Breed. Seed Sci. 49, 3–17.
Google Scholar
Zakrzewska, E., 1988. Variability in the resistance of Vicia faba L. to Ascochyta fabae Speg. Hod. Roślin, Aklim. i Nasienn. 32, 311–317.
Google Scholar
Autorzy
Tomasz Góralt.goral@ihar.edu.pl
Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin PIB Poland
https://orcid.org/0000-0001-9130-6109
Statystyki
Abstract views: 261PDF downloads: 78 PDF downloads: 56
Licencja
Prawa autorskie (c) 2023 Tomasz Góral
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
- 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
- Lidia Kowalska, Tomasz Góral, Septorioza plew – choroba pszenicy i pszenżyta powodowana przez grzyb Parastagonospora nodorum , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 299 (2023): Wydanie regularne
- 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, Przemysław Matysik, Badanie typów odporności na fuzariozę kłosów u pszenżyta ozimego za pomocą markerów fenotypowych i metabolicznych , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 284 (2018): Wydanie regularne
- Prof. dr hab. Halina Wiśniewska , Tomasz Góral , Piotr Ochodzki , Maciej Majka , Dorota Walentyn-Góral , Jolanta Belter , Badanie typów odporności na fuzariozę kłosów u pszenżyta ozimego za pomocą markerów fenotypowych i metabolicznych , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 286 (2019): Wydanie specjalne
- Piotr Ochodzki, Tomasz Góral, Zawartość deoksyniwalenolu w ziarniakach pszenicy wykazujących różne poziomy uszkodzeń spowodowanych przez Fusarium culmorum , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 300 (2023): Wydanie regularne
- Tomasz Góral, Fuzarioza kłosów pszenicy. Część 2. Geny oraz loci cech ilościowych (QTL) kontrolujące odporność pszenicy oraz mechanizm ich działania , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 300 (2023): Wydanie regularne
- Kinga Stuper-Szablewska, Anna Ostrowska, Tomasz Góral, Anna Matysiak, Juliusz Perkowski, Porównanie aktywności przeciwutleniającej różnych odmian pszenicy ozimej naturalnie porażonej i inokulowanej grzybami z rodzaju Fusarium , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 276 (2015): Wydanie regularne
- Halina Wiśniewska, Tomasz Góral, Piotr Ochodzki, Dorota Walentyn-Góral, Michał Kwiatek, Maciej Majka, Iga Grzeszczak, Jolanta Belter, Zofia Banaszak, Mirosław Pojmaj, Danuta Kurleto, Marcin Konieczny, Grzegorz Budzianowski, Alicja Cicha, Kazimierz Paizert, Henryk Woś, Odporność rodów hodowlanych pszenżyta ozimego na fuzariozę kłosów , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 271 (2014): Wydanie regularne
- Tomasz Góral, Piotr Ochodzki, Dorota Walentyn-Góral, Jolanta Belter, Maciej Majka, Michał Kwiatek, Halina Wiśniewska, Jerzy Bogacki, Tdeusz Drzazga, Bogusława Ługowska, Przemysław Matysik, Edward Witkowski, Krzysztof Rubrucki, Urszula Woźna-Pawlak, Odporność genotypów pszenicy ozimej na fuzariozę kłosów i akumulację toksyn fuzaryjnych w ziarnie scharakteryzowana za pomocą różnych typów odporności , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 276 (2015): Wydanie regularne
- Tomasz Góral, Kinga Stuper-Szablewska, Anna Przybylska, Anna Matysik, Juliusz Perkowski, Wpływ inokulacji grzybami z rodzaju Fusarium na zawartość beta-sitosterolu w ziarnie różnych odmian pszenicy ozimej , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 281 (2017): Wydanie regularne