Deriving isolates of powdery mildew (Blumeria graminis DC. f.sp. avenae Em. Marchal.) in common oat (Avena sativa L.) and using them to identify selected resistance genes

• Autorzy: Okon S. , Kowalczyk K.

Warianty tytułu

PL

Wprowadzenie izolatów mączniaka prawdziwego owsa (Blumeria graminis) i wykorzystanie ich do inentyfikacji wybranych genów odporności (Avena sativa L.)

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Powdery mildew in common oat is caused by Blumeria graminis DC. f.sp. avenae Em. Marchal. Host-pathogen tests are commonly used to identify and locate resistance genes to powdery mildew in cereals. The aim of the study was to determine the virulence of powdery mildew isolates obtained from powdery mildew populations harvested in Poland and to identify OMR1, OMR2 and OMR3 resistance genes to powdery mildew in F2 populations of inter-cultivar hybrids of common oat: Bruno × Fuchs, Jumbo × Fuchs and Mostyn × Fuchs. On the basis of the analysis conducted, isolates enabling division of the studied populations into groups of resistant and susceptible plants were selected. M10 and M14 isolates were chosen for the population which was obtained from crossbreeding of ‘Bruno’ with ‘Fuchs’; these isolates demonstrated avirulence to Bruno cultivar containing OMR1 gene. In order to divide population obtained from crossbreeding of ‘Jumbo’ with ‘Fuchs’, M13 and M16 isolates were chosen; they demonstrated avirulence to the cultivar Jumbo containing the OMR2 gene. On the basis of the tests conducted, it was impossible to select isolates characterised by avirulence to the OMR3 gene. In the F2 population of Bruno × Fuchs and Jumbo × Fuchs hybrids, a division was made into resistant and susceptible plants. The obtained results were verified by the 2 test; the proportion in the dispersion matching model was found to be 3 resistant plants: 1 sensitive plant both in the Bruno × Fuchs and Jumbo × Fuchs populations. Such dispersion indicated that the resistance to powdery mildew in the studied cultivars Bruno and Jumbo was conditioned by single dominant genes.

PL

Mączniak prawdziwy owsa powodowany jest przez Blumeria graminis DC. f.sp. avenae Em. Marchal. Do identyfikacji i lokalizacji genów odporności na mączniaka prawdziwego u zbóż wykorzystywane są powszechnie testy żywiciel-patogen. Celem prezentowanej pracy była ocena wirulencji izolatów mączniaka prawdziwego uzyskanych z populacji mączniaka zebranych na terenach Polski oraz identyfikacja genów odporności n mączniaka prawdziwego OMR1, OMR2 i OMR3 w populacjach F2 mieszańców międzyodmianowych owsa zwyczajnego: Bruno × Fuchs, Jumbo × Fuchs i Mostyn × Fuchs. Na podstawie przeprowadzonych analiz do testów żywiciel-patogen wybrano izolaty umożliwiające podział badanych populacji segregujących na grupy roślin odpornych i podatnych na porażenie mączniakiem prawdziwym. Dla populacji powstałej z krzyżowania odmiany Bruno z odmianą Fuchs wybrano izolaty M10 i M14, które wykazały awirulencję dla odmiany Bruno zawierającej gen OMR1. W celu podziału populacji powstałej z krzyżowania odmiany Jumbo z odmianą Fuchs wybrano izolaty M13 i M16 odznaczające się awirulencją w stosunku do odmiany Jumbo, zawierającej gen OMR2. Na podstawie przeprowadzonych testów niemożliwa była selekcja izolatów odznaczających się awirulencją w odniesieniu do genu OMR3. W pokoleniu F2 mieszańców Bruno × Fuchs i Jumbo × Fuchs uzyskano segregację roślin na odporne i podatne na porażenie przez wybrane izolaty mączniaka prawdziwego. Po weryfikacji otrzymanych wyników za pomocą testu 2 zarówno w populacji Bruno × Fuchs jak i Jumbo × Fuchs stwierdzono proporcję rozszczepień pasującą do modelu 3 rośliny odporne / 1 roślina wrażliwa. Takie rozszczepienie wskazuje na to, że odporność na mączniaka w badanych odmianach Bruno i Jumbo warunkowana jest przez pojedyncze dominujące geny.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Agrobotanica
• Rocznik: 2012
• Tom: 65
• Numer: 2
• Opis fizyczny: p.155-160,ref.

Twórcy

autor

Okon S.

• Institute of Plant Genetics, Breeding and Biotechnology, University of Life Sciences in Lublin, Akademicka 15, 20-950 Lublin, Poland

autor

Kowalczyk K.

Bibliografia

• A u n g T. , T h o m a s H . , J o n e s T. , 1997. The transfer of the gene for mildew resistance from Avena barbata (4x) into the cultivated oat A. sativa by an induced translocation. Euphytica, 26: 623-632.
• B a y l e s R . A . , 1997. Disease development – the interaction of variety resistance and pathogen. Asp Appl Biol. 50: 249–254.
• B e n n e t t F. G . A . , 1984. Resistance to powdery mildew in wheat: a review of its use in agriculture and breeding programmes. Plant Pathol. 33: 279-300.
• B o r e c k i Z . , 2001. Nauka o chorobach roślin. Państwowe Wydawnictwo Rolnicze i Leśne, Warszawa: 15–349. (in Polish)
• C l i f f o r d B . C . , 1995. Diseases, pests and disorders of oat. [In:] R.W. Welch (ed), The Oat Crop, Chapman & Hall, London: 252-278.
• C z e m b o r J . H . , 1999. Resistance to powdery mildew in barley land races from Tunisia. Plant Breed Seed Sci. 43(2): 49-63.
• C z e m b o r J . H . , 2000. Resistance to powdery mildew in population of barley landraces from Morocco. Genet.Res. Crop Evol. 47: 439-449.
• C z e m b o r J . H . , C z e m b o r H . J . , 1998. Powdery mildew resistance in cultivars of spring barley from Polish Register. Plant Breed Seed Sci. 42(2): 87-99.
• H s a m S . L . K . , P e d e r i n a E . , G o r d e S . , Z e l l e r F. J. ,1998. Genetic studies of powdery mildew resistance in cultivated oat (Avena sativa L.). II . Cultivars and breeding lines grown in Northern and Eastern Europe. Hereditas, 129: 227-230.
• H s a m S . L . K . , P e t e r s N . , P a d e r i n a E .V. ,F e l s e n s t e i n F. , O p p i t z K . , Z e l l e r F. J . ,1997. Genetic studies of powdery mildew resistance in common oat (Avena sativa L.). I. Cultivars and breeding lines grown in Western Europe and North America. Euphytica, 96: 42 1 -427.
• H s a m S . L . K . , Z e l l e r F. J . , 1998. Chromosomal location of genes for resistance to powdery mildew in cultivated oat (Avena sativa L.). 1. Gene Eg-3 in the cultivar Mostyn. Plant Breed. 117: 177-178.
• K o w a l c z y k K . , H s a m S . L . K . , Z e l l e r F. J . , 1998. Identification of powdery mildew resistance genes in common wheat (Triticum aestivum L. em. Thell.) XI. Cultivars grown in Poland. J. Appl. Genet. 39(3): 225-236.
• K o w a l c z y k K . , H s a m S . L . K . , Z e l l e r F. J . , 2004. Identification of oat powdery mildew resistance group 2 (OMR2) and Polish common oat (Avena sativa L.) cultivars. Workshop “Resistance of cereals to biotic stresses”, Radzików, Poland 28.11-01.12.2004: 122-125.
• P r i e s t l e y R . H , B a y l e s R . A . , 1979. The incidence of powdery mildew in cereal cultivar trials in England and Wales, 1957–1976. J Nat Inst Agric Bot. 15: 55–66.
• R o d e r i c k H .W. , J o n e s E . R . L . , Š e b e s t a J . , 2000. Resistance to oat powdery mildew in Britain and Europe: a review. Ann. Appl. Biol. 136: 85-91.
• R o d e r i c k H .W. , J o n e s I .T. , 1988. The effect of powdery mildew (Erysiphe graminis f.sp. avenae) on yield, yield components and grain quality of spring oats. Ann Appl Biol. 113:455–460.
• S c h w a r z b a c h E . , S m i t h I . M . , 1988. Erysiphe graminis DC. In European Handbook of Plant Diseases. Eds I. M. Smith, J. Dunez, R. A. Lelliot, D. H. Philips and S. A. Archer, Blackwell, Oxford.
• Sebesta J., Kummer M., Roderick H.W., Hopp e H . D . , C e r v e n k a J , S w i e r c z e w s k i A . a n d M u l l e r K . , 1991. Breeding oats for resistanceto rusts and powdery mildew in central Europe. Ochrana rostlin, 27: 229-238.
• W iś n i e w s k a H . , K o w a l c z y k K . , 2005. Resistance of cultivars and breeding lines of spring wheat of Fusarium culmorum and powdery mildew. J. Appl. Genet. 46(1): 35-40.
• Yu J., Herrmann M. , 2006. Inheritance and mapping of a powdery mildew resistance gene introgressed from Avena macrostachya in cultivated oat. Theor. Appl. Genet. 113:429-437.
• Z el ler F. J., Hu a ng X.Q., Pa der i na E .V., Collaku A., Kowalczyk K., Aslam M., Peus h a H . , H s a m S . L . K . , 1998. Identification of powdery mildew resistance genes in common wheat (Triticum aestivum L. em. Thell.). XII. Cultivars and landraces grown in Mediterranean countries. Plant Genet. Res. Newsl. 116: 5-8.

Uwagi

Rekord w opracowaniu