Fungal colonization of seeds of three lupine species in different regions of Poland

Warianty tytułu

PL

Grzyby zasiedlające nasiona trzech gatunków łubinów uprawianych w różnych rejonach Polski

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The health status of seeds of three lupine species (white lupine, narrow-leaved lupine, and yellow lupine) from different regions of Poland was investigated. Seeds were analyzed by microscopic method and PCR. The examined lupine seeds were colonized by saprotrophic fungi of the genera Alternaria, Cladosporium, and Penicillium, and pathogenic fungi of the genera Fusarium, Botrytis, Mycosphaerella, and Colletotrichum. The relative frequency (RF) of fungi detected on lupine seeds from the regions of Kujawy, Wielkopolska, Lower Silesia, and Warmia and Mazury was determined. The highest RF values of pathogenic fungi were noted in Lower Silesia in 2012 and 2013, and in Warmia and Mazury in 2011. The RF values of pathogenic and saprotrophic fungi on lupine seeds harvested in different regions of Poland were affected by weather conditions. PCR analyses revealed the presence of Tri genes in the seeds of narrow-leaved lupine. The analyzed seeds were relatively free of pathogenic fungi and could be used for sowing and feed production.

PL

Badania dotyczyły oceny zdrowotności nasion trzech gatunków łubinów (biały, wąskolistny, żółty) pochodzących z różnych rejonów Polski. Analizy wykonano metodą mikroskopową oraz PCR. Wykazano, że nasiona badanych łubinów były zasiedlone przez grzyby saprotroficzne: Alternaria spp. Cladosporium spp. Penicillium spp. oraz patogeniczne z rodzajów: Fusarium, Botrytis, Mycosphaerella i Colletotrichum. Obliczono wskaźnik częstotliwości występowania grzybów (RF) w nasionach łubinów pochodzących z Kujaw, Wielkopolski, Dolnego Śląska oraz Warmii i Mazur. Wykazano, że najwyższe wartości wskaźnika częstotliwości występowania gatunków patogenicznych dotyczyły nasion łubinów pochodzących z rejonu Dolnego Śląska w roku 2012 i 2013 oraz z Warmii i Mazur w roku 2011. Stwierdzono, że na częstotliwość występowania grzybów patogenicznych i spartotroficznych na nasionach pozyskanych z różnych regionów Polski wpływ miały warunki pogodowe. Wykazano ponadto obecność genów Tri w nasionach łubinu wąskolistnego metodą PCR. Stwierdzono, że nasiona badanych łubinów były w niewielkim stopniu zasiedlone przez grzyby patogeniczne i mogą stanowić dobry surowiec do produkcji pasz oraz jako materiał nasienny.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Agrobotanica
• Rocznik: 2017
• Tom: 70
• Numer: 2
• Opis fizyczny: Article 1714 [14p.], fig.,ref.

Twórcy

Bibliografia

• 1. Florek J, Czerwińska-Kayzer D, Jerzak A. Aktualny stan i wykorzystanie produkcji upraw roślin strączkowych. Fragmenta Agronomica. 2012;29(4):45–55.
• 2. Kopiński J, Matyka M. Regionalne zróżnicowanie produkcji i opłacalności upraw roślin strączkowych pastewnych na nasiona w Polsce. Polish Journal of Agronomy. 2012;10:9–15.
• 3. Święcicki W, Szukała J, Mikulski W, Jerzak M. Możliwości zastąpienia białka śruty sojowej krajowymi surowcami. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych. 2007;522:515–521
• 4. Podleśny J. Wpływ sposobu siewu i rozstawy rzędów na wzrost, rozwój i plonowanie zdeterminowanej formy łubinu białego. Pamiętnik Puławski. 2005;140:199–214.
• 5. Pszczółkowska A, Okorski A, Jastrzębski JP, Paukszto Ł, Fordoński G. The complete mitogenome of Colletotrichum lupini var. setosum. Mitochondrial DNA Part B: Resources. 2016;1(1):41–42. https://doi.org/10.1080/23802359.2015.1137811
• 6. Wojnowska A, Muth D, Narożna D, Mądrzak C, Stobiecki M, Kachlicki P. Changes of phenolic secondary metabolite profiles in the reaction of narrow leaf lupin (Lupinus angustifolius) plants to infections with Colletotrichum lupini fungus or treatment with its toxin. Matabolomics. 2013;9:575–589. https://doi.org/10.1007/s11306-012-0475-8
• 7. Bieniaszewski T. Plonowanie nowych genotypów łubinu żółtego w zależności od techniki siewu i zagęszczenia roślin w warunkach klimatycznych Polski północno-wschodniej. Zeszyty Naukowe Akademii Rolniczej we Wrocławiu. Rolnictwo. 2001;81(426):11–22.
• 8. Dymerska A, Grabowska K. Prognozowanie plonów łubinu żółtego w oparciu o wybrane scenariusze zmian klimatu. Lublin: Instytut Agrofizyki im. Bohdana Dobrzańskiego Polskiej Akademii Nauk; 2014. (Acta Agrophysica Monographiae; vol 2).
• 9. Horoszkiewicz J, Jajor E, Korbas M. Zagrożenie roślin strączkowych (bobowych) przez grzyby chorobotwórcze i możliwości ich zwalczania. Postępy w Ochronie Roślin. 2013;53(4):762‐767.
• 10. Horoszkiewicz J, Filoda G. Choroby grzybowe łubinu żółtego i wąskolistnego. Zeszyty Naukowe Akademii Rolniczej we Wrocławiu. Rolnictwo. 2001;82(427):185–193.
• 11. Nirenberg HI, Feiler U, Hagedorn G. Description of Colletotrichum lupini comb. nov. in modern terms. Mycologia. 2002;94:307–320. https://doi.org/10.1080/15572536.2003.11833238
• 12. Prusiński J. Postęp biologiczny w łubinie (Lupinus sp.) – rys historyczny i stan aktualny. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych. 2007;522:23–37.
• 13. Damm U, Cannon PF, Woudenberg JHC, Crous PW. The Colletotrichum acutatum species complex. Stud Mycol. 2012;73:37–113. https://doi.org/10.3114/sim0010
• 14. Ellis MB. Dematiaceous Hyphomycetes. Surrey: Commonwealth Mycological Institute Kew; 1971.
• 15. Leslie JF, Summerell BA. The Fusarium laboratory manual. Ames, IA: Blackwell Publishing; 2006. https://doi.org/10.1002/9780470278376
• 16. Kulik T, Pszczółkowska A, Fordoński G, Olszewski J. PCR approach based on the esyn1 gene for the detection of potential enniatin – producing Fusarium species. Int J Food Microbiol. 2007;116:319–324. https://doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2007.02.003
• 17. Hue FX, Huerre M, Rouffault MA, de Bievre C. Specific detection of Fusarium species in blood and tissues by a PCR technique. J Clin Microbiol. 1999;37(8):2434–2438.
• 18. Doohan FM, Parry DW, Jenkinson P, Nicholson P. The use of species-specific PCRbased assays to analyse Fusarium ear blight of wheat. Plant Pathol. 1998;47:197–205. https://doi.org/10.1046/j.1365-3059.1998.00218.x
• 19. Nicholson P, Simpson DR, Weston G, Rezanoor HN, Lees AK, Parry DW, et al. Detection and quantification of Fusarium culmorum and Fusarium graminearum in cereals using PCR assays. Physiol Mol Plant Pathol. 1998;53:17–37. https://doi.org/10.1006/pmpp.1998.0170
• 20. Parry DW, Nicholson P. Development of a PCR assay to detect Fusarium poae in wheat. Plant Pathol. 1996;45:383–391. https://doi.org/10.1046/j.1365-3059.1996.d01-133.x
• 21. Kulik T, Fordoński G, Pszczółkowska A, Płodzień K, Łapiński M. Development of PCR assay based on ITS2 rDNA polymorphism for the detection and differentiation of Fusarium sporotrichioides. FEMS Microbiol Lett. 2004;239:181–186. https://doi.org/10.1016/j.femsle.2004.08.037
• 22. Mishra PK, Fox RTV, Culham A. Development of a PCR-based assay for rapid and reliable identification of pathogenic Fusaria. FEMS Microbiol Lett. 2003;218:329–332. https://doi.org/10.1111/j.1574-6968.2003.tb11537.x
• 23. Edwards SG, Pirgozliev SR, Hare MC, Jenkinson P. Quantification of trichoteceneproducing Fusarium species in harvested grain by competitive PCR to determine efficacies of fungicydes against Fusarium head blight of winter wheat. Appl Environ Microbiol. 2001;67(4):1575–1580. https://doi.org/10.1128/AEM.67.4.1575-1580.2001
• 24. Alomran MM, Lupien SL, Coyne CJ, Dugan FM. Mycobiota of Lupinus albus seed from a public germplasm collection. N Am Fungi. 2013;8(4):1–15. https://doi.org/10.2509/naf2013.008.004
• 25. Cwalina-Ambroziak B, Kurowski TP. Kształtowanie się zbiorowisk grzybów izolawanych z nasion łubinu żółtego (Lupinus luteus L.) pod wpływem okresu przechowywania. Acta Agrobot. 2005;58(2):407–416. https://doi.org/10.5586/aa.2005.066
• 26. Falconi CE, Visser GF, van Heuden AW. Phenotypic, molecular and pathological characterization of Colletotrichum acutatum associated with Andean lupine and tamarillo in Ecuadorian Andes. Plant Dis. 2013;97(6):819–827. https://doi.org/10.1094/PDIS-02-12-0175-RE
• 27. Jędryczka M, Kaczmarek J. Porażenie nasion łubinu wąskolistnego znajdującego się w obrocie komercyjnym przez grzyby chorobotwórcze i saprotroficzne. Fragmenta Agronomica. 2012;29(4):63–69.
• 28. Nedzinskiene TL, Asakaviciute R. Development of fungi on Lupinus angustifolius L. and Lupinus luteus L. Res Plant Biol. 2011;1(2):20–29.
• 29. Pszczółkowska A, Okorski A, Kotecki A, Gas M, Kulik T, Reczek A. Incidence of seedborne fungi on Lupinus mutabilis depending on a plant morphotype, sowing date and plant density. J Elem. 2016;21(2):501–512. https://doi.org/10.5601/jelem.2015.20.3.888
• 30. Holtz MD, Chang KF, Hwang SF, Gossen BD. Characterization of Fusarium spp. associated with lupine in central Alberta, Canada. Can J Plant Pathol. 2013;35:56–67. https://doi.org/10.1080/07060661.2012.729538
• 31. Dawidziuk A, Koczyk G, Popiel D, Kaczmarek J, Buśko M. Molecular diagnostics on the toxigenic potential of Fusarium spp. plant pathogens. J Appl Microbiol. 2014;116(6):1607–1620. https://doi.org/10.1111/jam.12488
• 32. Kulik T. Development of TaqMan assays for 3ADON, 15ADON and NIV Fusarium genotypes based on Tri12 gene. Cereal Res Commun. 2011;39(2):200–214. https://doi.org/10.1556/CRC.39.2011.2.4
• 33. Nicholson P, Chandler E, Draeger RC, Gosman NE, Simpson DR, Thomsett M, et al. Molecular tools to study epidemiology and toxicology of Fusarium head blight of cereals. Eur J Plant Pathol. 2003;109:691–703. https://doi.org/10.1023/A:1026026307430
• 34. Perkowski J, Stupera K, Buśko M, Góral T, Jeleń H, Wiwart M, et al. A comparison of contents of group A and B trichothecenes and microbial counts in different cereal species. Food Addit Contam Part B Surveill. 2012;5(3):151–159. https://doi.org/10.1080/19393210.2012.675591
• 35. Kulik T, Fordoński G, Pszczółkowska A, Płodzień K, Olszewski J. Identyfikacja wybranych gatunków grzybów z rodzaju Fusarium z nasion niektórych gatunków roślin uprawnych metodą tradycyjną i BIO-PCR. Acta Agrobot. 2005;58(2):33–54. https://doi.org/10.5586/aa.2005.032
• 36. Schilling GAG, Möller EM, Geiger HH. Polymerase chain reaction – based assays for species-specific detection of Fusarium culmorum, F. graminearum and F. avenaceum. Phytopathology. 1996;86(5):515–522. https://doi.org/10.1094/Phyto-86-515
• 37. Sreenivasaprasad S, Talhinhas P. Genotypic and phenotypic diversity in Colletotrichum acutatum, a cosmopolitan pathogen causing anthracnose on a wide range of hosts. Mol Plant Pathol. 2005;6(4):361–3787.
• 38. Frencel I. Zagrożenie łubinów występowaniem antraknozy Zeszyty Naukowe Akademii Rolniczej we Wrocławiu. Rolnictwo. 2001;82(427):175–182.
• 39. Thomas GJ, Sweetingham MW. Cultivar and environment influence the development of lupine anthracnose caused by Colletotrichum lupini. Australas Plant Pathol. 2004;33:571–577. https://doi.org/10.1071/AP04060
• 40. Podleśny J, Podleśna A, Bieniaszewski T. Występowanie chorób grzybowych na roślinach łubinu wąskolistnego (Lupinus angustifolius L.) w różnych rejonach Polski. Postępy w Ochronie Roślin. 2016;56:25–33. https://doi.org/10.14199/ppp-2016-004
• 41. Snarska K, Szczygielski M. Wpływ warunków atmosferycznych na wystąpienie antraknozy łubinu. Zeszyty Naukowe Akademii Rolniczej we Wrocławiu. Rolnictwo. 2001;82(427):233–238.
• 42. Thomas G, Sweetingham M, O’Neil B, Shea G. Anthracnose – critical seed infection levels for resistant and susceptible varieties. In: Shea G, editor. Highlights of lupin research and development in Western Australia. Northam, WA: Agriculture Western Australia; 1998. p. 23–25.

Identyfikatory

DOI

10.5586/aa.1714