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.plInstytut 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
Słowa kluczowe:
deoksyniwalenol, ergosterol, Fusarium culmorum, xTriticosecale, zearalenonBibliografia
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
Autorzy
Halina WiśniewskaInstytut Genetyki Roślin PAN, ul. Strzeszyńska 34, 60-479 Poznań Poland
Autorzy
Tomasz Góralt.goral@ihar.edu.pl
Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin — PIB, Radzików, 05-870 Błonie Poland
Autorzy
Piotr OchodzkiInstytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin — PIB, Radzików, 05-870 Błonie Poland
Autorzy
Dorota Walentyn-GóralInstytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin — PIB, Radzików, 05-870 Błonie Poland
Autorzy
Michał KwiatekInstytut Genetyki Roślin PAN, ul. Strzeszyńska 34, 60-479 Poznań Poland
Autorzy
Maciej MajkaInstytut Genetyki Roślin PAN, ul. Strzeszyńska 34, 60-479 Poznań Poland
Autorzy
Jolanta BelterInstytut Genetyki Roślin PAN, ul. Strzeszyńska 34, 60-479 Poznań Poland
Autorzy
Zofia BanaszakDanko Hodowla Roślin Sp. z o.o., Choryń 27,64-000 Kościan Poland
Autorzy
Mirosław PojmajDanko Hodowla Roślin Sp. z o.o., Choryń 27,64-000 Kościan Poland
Autorzy
Danuta KurletoDanko Hodowla Roślin Sp. z o.o., Choryń 27,64-000 Kościan Poland
Autorzy
Marcin KoniecznyDanko Hodowla Roślin Sp. z o.o., Choryń 27,64-000 Kościan Poland
Autorzy
Grzegorz BudzianowskiHodowla Roślin Strzelce Sp. z o.o. Grupa IHAR, ul. Główna 20, 99-307 Strzelce Poland
Autorzy
Alicja CichaHodowla Roślin Strzelce Sp. z o.o. Grupa IHAR, ul. Główna 20, 99-307 Strzelce Poland
Autorzy
Kazimierz PaizertHodowla Roślin Strzelce Sp. z o.o. Grupa IHAR, ul. Główna 20, 99-307 Strzelce Poland
Autorzy
Henryk WośHodowla Roślin Strzelce Sp. z o.o. Grupa IHAR, ul. Główna 20, 99-307 Strzelce Poland
Statystyki
Abstract views: 63PDF 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
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
- Prof. dr hab. Halina Wiśniewska , Maciej Majka, Magdalena Gawłowska , Marek Korbas , Jolanta Belter , Wykorzystanie markerów molekularnych i fenotypowych do identyfikacji genów odporności pszenicy na łamliwość źdźbła powodowaną przez Oculimacula yallundae i Oculimacula acuformis , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 286 (2019): Wydanie specjalne
- Jan Bocianowski, Zofia Banaszak, Wpływ form rodzicielskich na plonowanie linii podwojonych haploidów pszenżyta ozimego , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 247 (2008): Wydanie regularne
- Prof. dr hab. Edward Arseniuk , Jakub Walczewski, Piotr Ochodzki, Toksyny białkowe Parastagonospora nodorum i ich związek z patogenicznością oraz odpornością pszenżyta i pszenicy na septoriozę liści i plew , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 286 (2019): Wydanie specjalne
- 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
- Krzysztof Klimont, Zofia Bulińska-Radomska, Józef Górka, Henryk Woś, Ocena przydatności wybranych gatunków jarych roślin oleistych do uprawy na rekultywowanym gruncie wapna poflotacyjnego , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 274 (2014): 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
- Dorota Jasińska, Anetta Kuczyńska, Krzysztof Mikołajczak, Piotr Ogrodowicz, Hanna Ćwiek-Kupczyńska, Magdalena Anioła, Krzysztof Rubrycki, Róża Mazur, Michał Kempa, Maria Surma, Tadeusz Adamowski, Halina Wiśniewska, Zróżnicowanie reakcji linii SSD jęczmienia jarego na infekcję grzybami z rodzaju Fusarium , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 282 (2017): Wydanie regularne
- Elżbieta Starzycka-Korbas, Michał Starzycki, Piotr Kamiński, Mirosława Dabert, Wojciech Rybiński, Grzegorz Budzianowski, Michał Stefanowicz, Badania odporności mieszańców międzygatunkowych z plemienia Brassiceae na porażenie powodowane przez patogeny Leptosphaeria sp. i Alternaria sp. , Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin: Nr 282 (2017): 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