Odporność typu I i II pszenicy i pszenżyta na fuzariozę kłosów
Tomasz Góral
t.goral@ihar.edu.plInstytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin — Państwowy Instytut Badawczy, Radzików (Poland)
Dorota Walentyn-Góral
Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin — Państwowy Instytut Badawczy, Radzików (Poland)
Halina Wiśniewska
Instytut Genetyki Roślin Polskiej Akademii Nauk, Poznań (Poland)
Abstrakt
Określano odporności na infekcję (typ I) oraz na rozprzestrzenianie się Fusarium w kłosie (typ II) u 146 odmian i linii pszenicy ozimej oraz 30 linii pszenżyta ozimego. Kłosy inokulowano poprzez opryskiwanie lub punktową iniekcję zawiesiny zarodników Fusarium culmorum do środkowego kłoska w kłosie. Średnia odporność typu I wyniosła 2,4 punkty infekcji dla pszenicy oraz 2,9 dla pszenżyta. Różnica w odporności typu I pomiędzy pszenicą i pszenżytem była istotna statystycznie. Średnia odporność typu II wyniosła 2,4 porażone kłoski dla pszenicy oraz 2,1 dla pszenżyta. Różnica w odporności typu II pomiędzy pszenicą i pszenżytem była istotna statystycznie. Brak było zależności pomiędzy odpornością obu typów. Odporność pszenicy na fuzariozę kłosów określona w warunkach polowych korelowała istotnie ze odpornością typu I oraz II. W przypadku pszenżyta odporność polowa korelowała istotnie jedynie z odpornością typu II.
Słowa kluczowe:
Fusarium, fuzarioza kłosów, typy odporności, pszenica, pszenżytoBibliografia
Argyris J., Sanford D. Van, TeKrony D. 2003. Fusarium graminearum infection during wheat seed development and its effect on seed quality. Crop Sci. 43: 1782 — 1788.
Google Scholar
Argyris J., TeKrony D., Hershman D., VanSanford D., Hall M., Kennedy B., Rucker M., Edge C. 2005. Fusarium head blight infection following point inoculation in the greenhouse compared with movement of in seed and floral components. Crop Sci. 45: 626 — 634.
Google Scholar
Bai, G., Kolb F. L., Shaner G., Domier L. L. 1999. Amplified fragment length polymorphism markers linked to a major quantitative trait locus controlling scab resistance in wheat. Phytopathology 89: 343 — 348.
Google Scholar
Bai G. H., Shaner G., Ohm H. 2000. Inheritance of resistance to Fusarium graminearum in wheat. Theor. Appl. Genet. 100: 1 — 8.
Google Scholar
Bai G. H., Plattner R., Desjardins A., Kolb F. 2001. Resistance to Fusarium head blight and deoxynivalenol accumulation in wheat. Plant Breed. 120: 1 — 6.
Google Scholar
Bottalico A., Perrone G. 2002. Toxigenic Fusarium species and mycotoxins associated with head blight in small-grain cereals in Europe. Eur. J. Plant Pathol. 108: 611 — 624.
Google Scholar
Boutigny A.L., Richard-Forget F., Barreau C. 2008. Natural mechanisms for cereal resistance to the accumulation of Fusarium trichothecenes. Eur. J. Plant Pathol. 121: 411 — 423.
Google Scholar
Buerstmayr H., Ban T., i Anderson J. A. 2009. QTL mapping and marker-assisted selection for Fusarium head blight resistance in wheat: A review. Plant Breed. 128: 1 — 26.
Google Scholar
Buerstmayr H., Buerstmayr M., Schweiger W., Steiner B. 2014. Breeding for resistance to head blight caused by Fusarium spp. in wheat. CAB Rev. 9: 1 — 13.
Google Scholar
Buerstmayr H., Lemmens M., Berlakovich S., Ruckenbauer P. 1999. Combining ability of resistance to head blight caused by Fusarium culmorum (W.G. Smith) in the F1 of a seven parent diallel of winter wheat (Triticum aestivum L.). Euphytica 110: 199 — 206.
Google Scholar
Buerstmayr H., Lemmens M., Hartl L., Doldi L., Steiner B., Stierschneider M., Ruckenbauer P. 2002. Molecular mapping of QTLs for Fusarium head blight resistance in spring wheat. I. Resistance to fungal spread (Type II resistance). Theor. Appl. Genet. 104: 84 — 91.
Google Scholar
Cuthbert P. A., Somers, D. J., Brulé-Babel A. 2007. Mapping of Fhb2 on chromosome 6BS: a gene controlling Fusarium head blight field resistance in bread wheat (Triticum aestivum L.). Theor. Appl. Genet. 114: 429 — 437.
Google Scholar
Cuthbert P. A, Somers D. J., Thomas J., Cloutier S., Brulé-Babel A. 2006. Fine mapping Fhb1, a major gene controlling fusarium head blight resistance in bread wheat (Triticum aestivum L.). Theor. Appl. Genet. 112: 1465 — 1472.
Google Scholar
Foroud N. A., Eudes F. 2009. Trichothecenes in cereal grains. Int. J. Mol. Sci. 10: 147 — 173.
Google Scholar
Gilchrist L., Rajarm S., van Ginkel M., Mujeeb-Kazi A., Franco J. 1997. Characterizing Fusarium graminearum resistance of CIMMYT bread wheat germplasm. Cereal Res. Commun. 25: 655 — 657.
Google Scholar
Gosman N., Steed A., Chandler E., Thomsett M., Nicholson P. 2010. Evaluation of type I Fusarium head blight resistance of wheat using non-deoxynivalenol-producing fungi. Plant Pathol. 59: 147 — 157.
Google Scholar
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.
Google Scholar
Góral T., Wiśniewska H., Ochodzki P., Walentyn-Góral, D., Beletr, J., Majka, M., Kwiatek, M., Bogacki, J., Drzazga, T., Ługowska B., Matysik P., Witkowski E., Rubrycki K., Woźna-Pawlak, U. 2015. Odporność genotypów pszenicy ozimej na fuzariozę kłosów i akumulację toksyn fuzaryjnych w ziarnie scharakteryzowana za pomocą różnych typów odporności. Biul. IHAR 276: 19 — 37.
Google Scholar
Gunnaiah R., Kushalappa, A. C., Duggavathi, R., Fox, S., Somers, D. J. 2012. Integrated metabolo-proteomic approach to decipher the mechanisms by which wheat QTL (Fhb1) contributes to resistance against Fusarium graminearum. 7 (7): e40695. doi:10.1371/journal.pone.0040695.
Google Scholar
Horevaj P., Brown-Guedira G., Milus E.A. 2012. Resistance in winter wheat lines to deoxynivalenol applied into florets at flowering stage and tolerance to phytotoxic effects on yield. Plant Pathol. 61: 925 — 933.
Google Scholar
Horevaj P., Gale L., Milus E. A. 2011. Resistance in winter wheat lines to initial infection and spread within spikes by deoxynivalenol and nivalenol chemotypes of Fusarium graminearum. Plant Dis. 95: 31 — 37.
Google Scholar
Jin Y., Zhang X., Rudd R., Rudd J. 1999. A point inoculation method for evaluating scab resistance in wheat. In: Wagester J. A. et al. (ed.) Proceedings of the 1999 National Fusarium Head Blight Forum, Sioux Falls, South Dakota, December 5–7. Michigan State University, East Lansing. MI, USA 128 p.
Google Scholar
Kang Z., Buchenauer H. 2000. Cytology and ultrastructure of the infection of wheat spikes by Fusarium culmorum. Mycol. Res. 104: 1083 — 1093.
Google Scholar
Kluger B., Bueschl C., Lemmens M., Michlmayr H., Malachova A., Koutnik A., Maloku I., Berthiller F., Adam G., Krska R., Schuhmacher R. 2015. Biotransformation of the mycotoxin deoxynivalenol in Fusarium resistant and susceptible near isogenic wheat lines. PLoS ONE 10 (3): e0119656. doi:10.1371/journal.pone.0119656.
Google Scholar
Kociuba W., Kramek A. 2004. Analiza niektórych właściwości biologii kwitnienia pszenżyta przydatnych dla hodowli i reprodukcji odmian. Annales UMCS, Sec. E, 59, 1: 115 — 122.
Google Scholar
Kubo K., Fujita M., Kawada N., Nakajima T., Nakamura K., Maejima H., Ushiyama T., Hatta K., Matsunaka, H. 2013 a. Minor differences in anther extrusion affect resistance to Fusarium head blight in wheat. J. Phytopathol. 161: 308 — 314.
Google Scholar
Kubo K., Kawada N., Fujita M. 2013 b. Evaluation of Fusarium head blight resistance in wheat and the development of a new variety by integrating type I and II resistance. Jircas. Affrc. Go. Jp. 47: 9 — 19.
Google Scholar
Kubo K., Kawada N., Fujita M., Hatta K., Oda S., Nakajima T. 2010. Effect of cleistogamy on Fusarium head blight resistance in wheat. Breed. Sci. 60: 405 — 411.
Google Scholar
Langevin F., Eudes F., Comeau A., Dion Y., Rioux S., Randhawa H., Fedak G., Cao W., Gilbert J., Lachance C., Salmon D. 2009. Sources of type II Fusarium resistance for triticale breeding. Proceedings of the 6th Canadian Workshop on Fusarium Head Blight, November 1 — 4, Ottawa, Canada: 66
Google Scholar
Lemmens M., Koutnik A., Steiner B., Buerstmayr H., Berthiller F., Schuhmacher R., Maier F., Schäfer W. 2008. Investigations on the ability of Fhb1 to protect wheat against nivalenol and deoxynivalenol. Cereal Res. Commun. 36: 429 — 435.
Google Scholar
Lu Q., Lillemo M., Skinnes H., He, X., Shi J., Ji F., Dong Y., Bjørnstad A. 2013. Anther extrusion and plant height are associated with Type I resistance to Fusarium head blight in bread wheat line „Shanghai-3/Catbird”. Theor. Appl. Genet. 126: 317 — 34.
Google Scholar
Mesterházy Á. 1995. Types and components of resistance to Fusarium head blight of wheat. Plant Breed. 114: 377 — 386.
Google Scholar
Mesterházy Á., Bartók T., Mirocha C.G., Komoróczy R. 1999. Nature of wheat resistance to Fusarium head blight and the role of deoxynivalenol for breeding. Plant Breed. 118: 97 — 110.
Google Scholar
Miedaner, T., Moldovan, M., Ittu, M. 2003. Comparison of spray and point inoculation to assess resistance to Fusarium head blight in a multienvironment wheat trial. Phytopathology 93: 1068 — 72.
Google Scholar
Miller S., Chabot D., Ouellet T., Harris L. J., Fedak G. 2004. Use of a Fusarium graminearum strain transformed with green fluorescent protein to study infection in wheat (Triticum aestivum). Can. J. Plant Pathol. 26: 453 — 463.
Google Scholar
Paillard S., Schnurbusch T., Tiwari R., Messmer M., Winzeler M., Keller B., Schachermayr G. 2004. QTL analysis of resistance to Fusarium head blight in Swiss winter wheat (Triticum aestivum L.). Theor. Appl. Genet. 109: 323 — 332.
Google Scholar
Pearce R. B., Strange R. N., Smith H. 1976. Glycinebetaine and choline in wheat: Distribution and relation to infection by Fusarium graminearum. Phytochemistry 15: 953 — 954.
Google Scholar
Rudd J. C., Horsley R. D., McKendry A. L., Elias E. M. 2001. Host plant resistance genes for Fusarium head blight. Crop Sci. 41: 620 — 627.
Google Scholar
Schroeder H. W., Christensen J. J. 1963. Factors affecting resistance of wheat to scab by Gibberella zeae. Phytopathology 42: 720 — 727.
Google Scholar
Skinnes H., Semagn K., Tarkegne Y., Marøy A. G., Bjørnstad Å. 2010. The inheritance of anther extrusion in hexaploid wheat and its relationship to Fusarium head blight resistance and deoxynivalenol content. Plant Breed. 129: 149 — 155.
Google Scholar
Snijders C. H. A. 2004. Resistance in wheat to Fusarium infection and trichothecene formation. Toxicol. Lett. 153: 37 — 46.
Google Scholar
Spanic V., Lemmens M., Drezner G. 2013. Variability in components of Fusarium head blight resistance among wheat genotypes. Cereal Res Commun. 41: 420 — 430.
Google Scholar
Strange R. N., Majer J. R., Smith H. 1974. The isolation and identification of choline and betaine as the two major components in anthers and wheat germ that stimulate Fusarium graminearum in vitro. Physiol. Plant Pathol. 4: 277 — 290.
Google Scholar
Strange R. N., Smith H. 1971. A fungal growth stimulant in anthers which predisposes wheat to attack by Fusarium graminearum. Physiol. Plant Pathol. 1: 141 — 150.
Google Scholar
Van Ginkel M., Gilchrist L. 2002. How to make intelligent crosses to accumulate Fusarium head blight resistance genes based on knowledge of the underlying resistance mechanisms. In: Ward R.W. i in. (ed.) Proc. of the 2002 National Fusarium Head Blight Forum, Erlanger, KY. 7–9 Dec. 2002. Michigan State University, East Lansing. MI, USA: 268 — 272.
Google Scholar
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
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. 2015. Odporność rodów hodowlanych pszenżyta ozimego na infekcję kłosa grzybem Fusarium culmorum. Biul. IHAR 276: 39 — 55.
Google Scholar
Xue S., Li G., Jia H., Xu F., Lin F., Tang M., Wang Y., An X., Xu H., Zhang L., Kong Z., Ma Z. 2010. Fine mapping Fhb4, a major QTL conditioning resistance to Fusarium infection in bread wheat (Triticum aestivum L.). Theor. Appl. Genet. 121: 147 — 156.
Google Scholar
Xue S., Xu F., Tang M., Zhou Y., Li G., An X., Lin F., Xu H., Jia H., Zhang L., Kong Z., Ma Z. 2011. Precise mapping Fhb5, a major QTL conditioning resistance to Fusarium infection in bread wheat (Triticum aestivum L.). Theor. Appl. Genet. 123: 1055 — 63.
Google Scholar
Autorzy
Tomasz Góralt.goral@ihar.edu.pl
Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin — Państwowy Instytut Badawczy, Radzików Poland
Autorzy
Dorota Walentyn-GóralInstytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin — Państwowy Instytut Badawczy, Radzików Poland
Autorzy
Halina WiśniewskaInstytut Genetyki Roślin Polskiej Akademii Nauk, Poznań Poland
Statystyki
Abstract views: 300PDF downloads: 46
Licencja
Prawa autorskie (c) 2015 Tomasz Góral, Dorota Walentyn-Góral, Halina Wiśniewska
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
- Maciej Majka, Magdalena Gawłowska, Adriana Twardawska, Marek Korbas, Jakub Danielewicz, Tomasz Góral, Bogusława Ługowska, Jolanta Belter, Edward Witkowski, Tadeusz Drzazga, Przemysław Matysik, Urszula Woźna-Pawlak, Halina Wiśniewska, Wykorzystanie markerów molekularnych i fenotypowych do identyfikacji genów odporności pszenicy na łamliwość źdźbła powodowaną przez Oculimacula yallundae i O. acuformis , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 288 (2020): Wydanie regularne
- Tomasz Góral, Dorota Walentyn-Góral, Zróżnicowanie podatności odmian pszenicy ozimej i jarej na fuzariozę kłosów badanych w latach 2009–2016. , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 284 (2018): Wydanie regularne
- 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
- Wiesław Golka, Edward Arseniuk, Adrian Golka, Tomasz Góral, Sztuczne sieci neuronowe i teledetekcja w ocenie porażenia pszenicy jarej fuzariozą kłosów , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 288 (2020): Wydanie regularne
- 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
- 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 Małuszyńska, Tomasz Góral, Dorota Walentyn-Góral, Wpływ wstępnego chłodzenia na zdolność kiełkowania porażonych przez Fusarium spp. ziarniaków pszenicy ozimej. , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 284 (2018): Wydanie regularne
- Tomasz Góral, Zastosowanie metody odciętych liści do oceny patogeniczności izolatów grzybów Ascochyta fabae i Botrytis fabae wobec bobiku , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 299 (2023): Wydanie regularne
- Tomasz Góral, Fuzarioza kłosów pszenicy. Część 1. Opis choroby i charakterystyka patogenów , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 300 (2023): Wydanie regularne