The occurrence of fungi on roots and stem bases of Triticum aestivum ssp. spelta L. Thell. grown under two levels of chemical protection and harmfulness of Fusarium graminearum Schwabe to seedlings of selected genotypes

• Autorzy: Kiecana I. , Cegielko M. , Rachon L. , Pastucha A. , Wit M. , Pojmaj M.

Warianty tytułu

PL

Grzyby występujące na korzeniach i podstawie źdźbła Triticum aestivum ssp. spelta L. Thell. wzrastającej w dwóch poziomach ochrony chemicznej i szkodliwość Fusarium graminearum Schwabe dla siewek wybranych genotypów

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Investigations were carried out in 2007–2009 on the plots of the Felin Experimental Station belonging to the University of Life Sciences in Lublin, Poland. The studies comprised two breeding lines of spelt wheat (Triticum aestivum ssp. spelta L. Thell.) – STH 3 and STH 715. Two levels of chemical protection were applied in the cultivation with minimal and complex protection. Infection of winter spelt wheat roots and stem bases was recorded in each growing season at hard dough stage (87 in Zadok’s scale). After 3 years of the study, the mean values of disease indexes for the analyzed spelt wheat lines in the experimental treatment with minimal protection were 28.53 and 40.30 respectively for STH 3 and STH 715. In the experimental combination with complex protection, after 3 years of the study the mean values of disease indexes ranged from 25.96 (STH 3) to 26.90 (STH 715). The mycological analysis showed that Fusarium spp., especially F. culmorum, caused root rot and necrosis of stem bases of spelt wheat in the experimental combination with minimal and complex protection. Moreover, Fusarium avenaceum and Bipolaris sorokiniana caused root rot and necrosis of stem bases of spelt wheat. Investigation carried out in a growth chamber on susceptibility of seedlings of three lines of spelt wheat (LO 2/09/n/2, LO 5/09/13/3, LO 5/09/5/4) to infection with Fusarium graminearum No. 8 and F. graminearum No. 45 showed that the genotypes did not differ in their susceptibility. All of them were susceptible, as indicated by high values of the disease indexes. No interaction was found between genotypes and strains of the fungus. This indicates the differential pathogenicity of Fusarium graminearum species.

PL

Badania przeprowadzono w latach 2007–2009 na polach Gospodarstwa Doświadczalnego Felin należącego do Uniwersytetu Przyrodniczego w Lublinie. Objęto nimi dwa rody hodowlane orkiszu ozimego (Triticum aestivum ssp. spelta L. Tell.): STH 3 i STH 715. W uprawie zastosowano dwa poziomy ochrony chemicznej: minimalną i kompleksową. W każdym sezonie wegetacyjnym oceniano porażenie korzeni oraz podstawy źdźbła orkiszu, w fazie dojrzałości woskowej twardej ziarna (87 w skali Zadoksa). Średnie wskaźniki chorobowe dla badanych genotypów pszenicy orkiszowej z minimalną ochroną po trzech latach badań wynosiły odpowiednio: 28.53 (STH 3) i 40.30 (STH 715). W kombinacji doświadczenia z ochroną kompleksową średnie wartości wskaźników chorobowych wynosiły od 25.96 (STH 3) do 26.90 (STH 715). Analiza mikologiczna porażonych roślin wykazała, że przyczyną zgnilizny korzeni i nekrozy podstawy źdźbła orkiszu były Fusarium spp., a w szczególności F. culmorum. Za przyczynę w/w schorzeń można uznać również F. avenaceum i Bipolaris sorokiniana. Badania podatności siewek trzech genotypów orkiszu (LO 2/09/n/2, LO 5/09/13/3, LO 5/09/5/4) na porażenie przez F. graminearum Nr 8 i F. graminearum Nr 45 przeprowadzone w fitotronie wykazały, że analizowane genotypy nie różniły się podatnością. Wszystkie trzy genotypy były podatne i charakteryzowały się wysokimi wskaźnikami chorobowymi. Wykazano interakcję pomiędzy analizowanymi genotypami i szczepami F. graminearum, co wskazuje na zróżnicowaną patogeniczność wewnątrz tego gatunku.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Agrobotanica
• Rocznik: 2016
• Tom: 69
• Numer: 3
• Opis fizyczny: Article 1657 [15p.], fig.,ref.

Twórcy

autor

Kiecana I.

• Department of Phytopathology and Mycology, University of Life Sciences in Lublin, Leszczynskiego 7, 20-069 Lublin, Poland

autor

Cegielko M.

• Department of Phytopathology and Mycology, University of Life Sciences in Lublin, Leszczynskiego 7, 20-069 Lublin, Poland

autor

Rachon L.

• Department of Plant Cultivation, University of Life Sciences in Lublin, Akademicka 13, 20-950 Lublin, Poland

autor

Pastucha A.

• Department of Phytopathology and Mycology, University of Life Sciences in Lublin, Leszczynskiego 7, 20-069 Lublin, Poland

autor

Wit M.

• Department of Plant Pathology, University of Life Sciences in Warsaw - SGGW, Nowoursynowska 159, 02-776 Warsaw, Poland

autor

Pojmaj M.

• DANKO Plant Breeders Ltd., Laski, 05-660 Warka, Poland

Bibliografia

• 1. Ruibal-Mendieta NL, Delacroix DL, Mignolet E, Pycke JM, Marques C, Rozenberg R, et al. Spelt (Triticum aestivum ssp. spelta) as a source of breadmaking flours and bran naturally enriched in oleic acid and minerale but not phytic acid. J Agric Food Chem. 2005;53:2751–2759. http://dx.doi.org/10.1021/jf048506e
• 2. Tyburski J, Żuk-Gołaszewska K. Orkisz – zboże naszych przodków. Postępy Nauk Rolniczych. 2005;4:15–30.
• 3. Krawczyk P, Ceglińska A, Kardialik J. Porównanie wartości technologicznej ziarna orkiszu z pszenicą zwyczajną. Żywność, Nauka, Technologia, Jakość. 2008;5(60):43–51.
• 4. Sulewska H, Koziara W, Panasiewicz K, Ptaszyńska G, Mrozowska M. Skład chemiczny ziarna oraz plon białka odmian ozimych orkiszu pszennego w zależności od wybranych czynników agrotechnicznych. Journal of Research and Application in Agricultural Engineering. 2008;53(4):92–95.
• 5. Szumiło G, Kulpa D, Rachoń L. Ocena przydatności ziarna wybranych gatunków pszenicy ozimej do produkcji pieczywa. Annales Universitatis Mariae Curie-Skłodowska Sectio E Agricultura. 2009;64(4):1–8.
• 6. Wiwart M, Perkowski J, Jackowiak H, Packa D, Borusiewicz A, Buśko M. Response of some cultivars of spring spelt (Triticum spelta) to Fusarium culmorum infection. Bodenkultur. 2004;55(3):29–36.
• 7. Weber Z. Wpływ przedplonu i chemicznego zaprawiania ziarna na występowanie zgorzeli podstawy źdźbła pszenicy ozimej (Gaeumannomyces graminis var. tritici). Acta Agrobot. 2002;55(1):359–365. http://dx.doi.org/10.5586/aa.2002.034
• 8. Narkiewicz-Jodko M, Gil Z, Urban M. Porażenie podstawy źdźbła pszenicy ozimej przez Fusarium spp. – przyczyny i skutki. Acta Agrobot. 2005;58(2):319–328. http://dx.doi.org/10.5586/aa.2005.058
• 9. Weber R, Biskupski A. Zmienność nasilenia chorób podstawy źdźbła u odmian pszenicy ozimej w zależności od sposobu uprawy i terminu siewu. Fragmenta Agronomica. 2007;24(4):232–239.
• 10. Kurowski TP, Marks M, Orzech K, Kowalska E. Stan sanitarny i plonowanie pszenicy ozimej w zależności od sposobu uprawy roli. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych. 2008;531:95–103.
• 11. Warzecha T. Podatność wybranych odmian pszenicy i pszenżyta z hodowli Danko na fuzaryjną zgorzel siewek powodowaną przez Fusarium culmorum. Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin. 2009;251:95–105.
• 12. Kurowski TP, Sargalski D. Wpływ zapraw nasiennych i terminu siewu na występowanie chorób podsuszkowych pszenicy ozimej. Progress in Plant Protection. 2010;50(2):665–668.
• 13. Lemańczyk G. Severity of root and stem base diseases of spring cereals as affected by chemical control of weeds. Progress in Plant Protection. 2012;52(2):369–376.
• 14. Tottman DR. The decimal code for the growth stages of cereals, with illustrations. London: British Crop Protection Council; 1987. (Occasional Publication / British Crop Protection Council; vol 4).
• 15. Kiecana I, Rachoń L, Mielniczuk E, Szumiło G. The occurrence of fungi on roots and stem bases of common wheat (Triticum aestivum ssp. vulgare L.) and durum wheat (Triticum durum Desf.) grown under two levels of chemical protection. Acta Agrobot. 2011;64(3):93–102. http://dx.doi.org/10.5586/aa.2011.036
• 16. Eng Hong Pua RL, Pelletier R, Klinck HR. Seedling blight spot blotch and common root in Quebec and their effect on grain yield in barley. Can J Plant Pathol. 1985;7:395–401. http://dx.doi.org/10.1080/07060668509501668
• 17. Łacicowa B. Metoda laboratoryjna szybkiej oceny odporności jęczmienia na Helminthosporium sativum P. K. et B. Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin. 1969;3–4:61–62.
• 18. Żuk B. Biometria stosowana. Warszawa: Państwowe Wydawnictwo Naukowe; 1989.
• 19. Kiecana I, Mielniczuk E, Cegiełko M, Pszczółkowski P. Badania nad chorobami podsuszkowymi owsa (Avena sativa L.) z uwzględnieniem temperatury i opadów. Acta Agrobot. 2003;56(1–2):95–107. http://dx.doi.org/10.5586/aa.2003.010
• 20. Mishra CBP, Behr L. Der Einfluss von Fusarium culmorum (W.G.Sm.) Sacc., Fusarium avenaceum (Fr.) Sacc. und Fusarium nivale (Fr.) Ces., Griphosphaeria nivalis Müller et Arx auf die Keimung des Weizen. Arch Phytopathol Pflanzenschutz. 1976;12(6):73–377. http://dx.doi.org/10.1080/03235407609431776
• 21. Kiecana I, Cegiełko M, Mielniczuk E. Występowanie Fusarium spp. na życie ozimym (Secale cereale L.) i podatność różnych genotypów na porażenie przez F. avenaceum (Fr.) Sacc. i F. culmorum (W. G. Sm.) Sacc. Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin. 2009;252:151–161.
• 22. Nelson PE, Toussoun TA, Marasas WFO. Fusarium species. An illustrated manual for identification. University Park, PA: Pennsylvania State University Press; 1983.
• 23. Leslie JF, Summerell BA. The Fusarium laboratory manual. Ames, IA: Blackwell Publishing; 2006. http://dx.doi.org/10.1002/9780470278376
• 24. Fernandez MR, Fox SL, Hucl P, Singh AK, Stevenson FC. Root rot severity and fungal populations in spring common, durum and spelt wheat, and Kamut grown under organic management in western Canada. Can J Plant Sci. 2014;94(5):937–946. http://dx.doi.org/10.4141/CJPS2013-359
• 25. Kiecana I, Mielniczuk E, Cegiełko M. Grzyby porażające korzenie i podstawę źdźbła owsa (Avena sativa L.). Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin. 2008;247:73–79.
• 26. Tamburic-Ilincic L, Griffey CA. Development of winter durum wheat cultivars for Ontario and estimate of the deoxynivalenol (DON) level in potential candidate cultivars. Can J Plant Pathol. 2008;30:364.
• 27. Fernandez MR, Holzgang G, Turkington TK. Common root rot of barley in Saskatchewan and north-central Alberta. Can J Plant Pathol. 2009;31(1):96–102. http://dx.doi.org/10.1080/07060660909507577
• 28. Moya-Elizondo EA, Rew LJ, Jacobsen BJ, Hogg AC, Dyer A. Distribution and prevalence of Fusarium crown rot and common root rot pathogens of wheat in Montana. Plant Dis. 2011;95(9):1099–1108. http://dx.doi.org/10.1094/PDIS-11-10-0795
• 29. Łacicowa B, Pięta D. Wpływ temperatury i opadów na udział grzybów w powodowaniu chorób podsuszkowych jęczmienia jarego (Hordeum vulgare L.). Acta Agrobot. 1998;51(1–2):51–61. http://dx.doi.org/10.5586/aa.1998.006
• 30. Packa D, Załuski D, Graban Ł, Lajszner W, Hościk M. Reakcja diploidalnych, tetraploidalnych i heksaploidalnych pszenic na inokulacje Fusarium culmorum (W. G. Smith) Sacc. Polish Journal of Agronomy. 2013;12:38–48.
• 31. Bushnell WR, Perkins-Veazie P, Russo VM, Collins J, Seeland TM. Effects of deoxynivalenol on content of chloroplast pigments in barley leaf tissues. Phytopathology. 2010;100(1):33–41. http://dx.doi.org/10.1094/PHYTO-100-1-0033
• 32. Łacicowa B, Kiecana I. Badania nad chorobami lnu (Linum usitatissimum L.) uprawianego na Lubelszczyźnie. Roczniki Nauk Rolniczych. Seria E. 1978;8:95–106.
• 33. Pięta D, Pastucha A. Fusarium oxysporum Schl. as a pathogen to some leguminous plants. Annales Universitatis Mariae Curie-Skłodowska. Sectio EEE: Horticultura. 1997;5:227–236.
• 34. Patkowska E. Bioróżnorodność mikroorganizmów zasiedlających soję Glycine max (L.) Merrill, oraz podatność różnych odmian na porażenie przez grzyby, ze szczególnym uwzględnieniem Phomopsis sojae Lehman. Lublin: Wydawnictwo Uniwersytetu Przyrodniczego; 2012. (Rozprawy Naukowe Uniwersytetu Przyrodniczego w Lublinie; vol 360).
• 35. Łacicowa B, Kiecana I. Zgorzel naczyń koniczyny czerwonej (Triforium pratense L.) powodowana przez Fusarium oxysporum Schl. f. trifolii (Jacz.) Biłaj. Roczniki Nauk Rolniczych. Seria E. 1980;10(1–2):145–160.
• 36. Jamiołkowska A. Preparaty biotechniczne i biologiczne w ochronie papryki słodkiej (Capsicum annuum L.) przed grzybami chorobotwórczymi i indukowaniu reakcji obronnych roślin. Lublin: Wydawnictwo Uniwersytetu Przyrodniczego; 2013. (Rozprawy Naukowe Uniwersytetu Przyrodniczego w Lublinie; vol 376).
• 37. Truszkowska W, Chmurzyńska I, Czyrek A, Dorenda M. Zagadnienia zgorzeli podstawy źdźbła owsa (Avena sativa L.) w świetle doświadczeń agrotechnicznych. Roczniki Nauk Rolniczych. Seria E. 1983;1–2:73–82.
• 38. Mielniczuk E. The occurrence of Fusarium spp. on panicles of oat (Avena sativa L.). J Plant Prot Res. 2001;41(2):173–180.
• 39. Kiecana I, Mielniczuk E. Fusarium head blight of winter rye (Secale cereale L.). Acta Agrobot. 2010;63(1):129–135. http://dx.doi.org/10.5586/aa.2010.015
• 40. Kiecana I. Badania nad fuzariozą kłosów jęczmienia jarego (Hordeum vulgare L.) z uwzględnieniem podatności odmian i zawartości mikotoksyn w ziarnie. Lublin: Wydawnictwo Akademii Rolniczej; 1994. (Rozprawy Naukowe – Akademia Rolnicza w Lublinie; vol 161).
• 41. Goliński P, Kiecana I, Kaczmarek Z, Kostecki M, Golińska B, Kaptur P, et al. Diversity within winter wheat cultivars in scab response after inoculation with Fusarium avenaceum. Phytopathol Pol. 2000;20:97–105.
• 42. Dokken-Bouchard FL, Miller SG, Northover PR, Weitzel CN, Shiplack JJ, Fernandez MR. Fusarium head blight in common and durum wheat in Saskatchewan in 2011. Canadian Plant Disease Survey. 2012;52:102–104.
• 43. Fernandez MR, Ulrich D, Brandt SA, Zentner RP, Wang H, Thomas AG, et al. Crop management effects on root and crown rot of wheat in west-central Saskatchewan, Canada. Agron J. 2011;103(3):756–765. http://dx.doi.org/10.2134/agronj2010.0190
• 44. Kiecana I, Cegiełko M, Mielniczuk E, Pastucha A. Fungi infecting ornamental grasses and the pathogenicity of Fusarium culmorum (W. G. Sm.) Sacc. and Fusarium equiseti (Corda) Sacc. to selected species. Acta Scientiarum Polonorum. Hortorum Cultus. 2014;13(5):61–75.
• 45. Kiecana I, Cegiełko M, Mielniczuk E. Fungi occurred on turfgrasses in lawn maintenance. Acta Scientiarum Polonorum. Hortorum Cultus. 2015;14(3):63–80.
• 46. Desjardins AE. Fusarium mycotoxins, chemistry, genetics, and biology. St. Paul, MN: The American Phytopathological Society; 2006.
• 47. Perkowski J, Stachowiak J, Kiecana I, Goliński P, Chełkowski J. Natural occurrence of Fusarium mycotoxins in Polish cereals. Cereal Res Commun. 1997;25(3/1):379–380.
• 48. Kiecana I, Perkowski J. Zasiedlenie ziarna owsa (Avena sativa L.) przez toksynotwórcze grzyby Fusarium poae (Peck.) Wr. i Fusarium sporotrichioides Sherb. Zeszyty Naukowe AR w Krakowie. 1998;333:88–884.
• 49. Perkowski J, Kiecana I, Kaczmarek Z. Natural occurrence and distribution of Fusarium toxins in contaminated barley cultivars. Eur J Plant Pathol. 2003;109:33–339. http://dx.doi.org/10.1023/A:1023547210060
• 50. Majchrzak B, Kurowski TP, Okorski A. Fungi isolated from the roots and stem bases of spring wheat grown after different cruciferous plants as forecrops. Polish Journal of Natural Sciences. 2008;23(2):299–309.
• 51. Duveiller E, Garcia Altamirano I. Pathogenicity of Bipolaris sorokiniana isolates from wheat roots, leaves and grains in Mexico. Plant Pathol. 2000;49:235–242. http://dx.doi.org/10.1046/j.1365-3059.2000.00443.x
• 52. Perello A, Simon MR, Arambarri AM. Interactions between foliar pathogens and the saprophytic microflora of the wheat (Triticum aestivum L.) phylloplane. J Phytopathol. 2002;150:232–243. http://dx.doi.org/10.1046/j.1439-0434.2002.00747.x
• 53. Fernandez MR, Conner RL. Root and crown rot of wheat. Prairie Soils and Crops. 2011;4:151–157.
• 54. Han Q, Huang L, Buchenauer H, Wang C, Kang Z. Cytological study of wheat spike infection by Bipolaris sorokiniana. J Phytopathol. 2010;158:22–29. http://dx.doi.org/10.1111/j.1439-0434.2009.01570.x
• 55. Mańka M. Patogeniczność wybranych gatunków z rodzaju Fusarium dla siewek zbóż. Poznań: Wydawnictwo Akademii Rolniczej w Poznaniu Rocz; 1989. (Roczniki Akademii Rolniczej w Poznaniu, Rozprawy Naukowe; vol 201).
• 56. Shimada T, Otani M. Effects of Fusarium mycotoxins on the growth of shoots and roots at germination in some Japanese wheat cultivars. Cereal Res Commun. 1990;18:229–232.
• 57. Eudes F, Comeau A, Rioux S, Collin J. Phytotoxicite de huit mycotoxines associees a la fusariose de lepi chez le ble. Can J Plant Pathol. 2000;22:286–292. http://dx.doi.org/10.1080/07060660009500477
• 58. Tamburic-Ilincic L, Somers D, Fedak G, Schaafsma A. Different quantitative trait loci for Fusarium resistance in wheat seedlings and adult stage in the Wuhan/Nyubai wheat population. Euphytica. 2009;165:453–458. http://dx.doi.org/10.1007/s10681-008-9747-9

Identyfikatory

DOI

10.5586/aa.1657