The occurrence of Fusarium spp. on oat (Avena sativa L.) and susceptibility of seedlings of selected genotypes to infection with Fusarium graminearum Schwabe

• Autorzy: Kiecana I. , Mielniczuk E. , Cegielko M. , Pastucha A.

Warianty tytułu

PL

Występowanie Fusarium spp. na owsie (Avena sativa L.) i podatność siewek wybranych genotypów na porażenie przez Fusarium graminearum Schwabe

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The present study was carried out in the years 2010–2012 in the fields of the Strzelce Plant Breeding Company Ltd., belonging to the Plant Breeding and Acclimatization Institute in Radzików, and it included 39 oat genotypes. At the six-week seedling stage, the percentage of plants with root and leaf sheath necrosis symptoms was evaluated. In 2010 the percentage of seedlings with disease symptoms ranged from 6.5% to 25%, in 2011 it ranged from 17% to 34.5%, whereas in 2012 from 10% to 25%. In 2010 the disease index ranged from 1.4 to 5.7, in 2011 from 4.5 to 8.8, while in 2012 it was between 2.0 and 5.4. Mycological analysis showed that large numbers of Fusarium spp. colonies were obtained both from the roots and leaf sheaths. Isolates of these fungi accounted for 63.48% of the total fungi isolated from seedlings. Seedlings grown under the conditions of central Poland were damaged by the species F. culmorum, F. avenaceum, and F. solani. The investigation of the susceptibility of 15 oat genotypes to infection with two Fusarium graminearum strains – Tz 56 and Tk 235 – was carried out under growth chamber conditions at a temperature of 22–23oC and relative air humidity of 85%. The F. graminearum strain Tz 56 proved to be the most pathogenic to seedlings of the breeding lines STH 0.9403 and POB 1316/08, for which the disease index was 80.5 and 75.5, respectively. The lowest pathogenicity of the a.m. strain was recorded in the case of the genotype DC 1832/05, for which the disease index was 26.5. The F. graminearum strain Tk 235 proved to be the most pathogenic to the genotypes STH 0.9403 and STH 0.9423, for which the disease index was 70.5 and 70.0, respectively, whereas this strain was least pathogenic to the breeding line DC 2112/05, in the case of which the disease index was 25.5.

PL

Badania przeprowadzono w latach 2010–2012 na polach Hodowli Roślin Strzelce Sp. z o. o., Grupa IHAR, objęto nimi 39 genotypów owsa. W fazie 6-tygodniowych siewek oceniano udział roślin z objawami nekrozy korzeni oraz pochew liściowych. Udział siewek z objawami chorobowymi wynosić w 2010 roku od 6,5% do 25%, w 2011 roku od 17% do 34,5%, zaś w 2012 roku od 10,0% do 25,0%. Wartości wskażnika chorobowego wahały się w 2010 roku od 1,4 do 5,7, w 2011 roku od 4,5 do 8,8, zaś w 2012 roku od 2.0 do 5,4. Analiza mykologiczna wykazała, że zarówno z korzeni jak i z pochew liściowych licznie uzyskiwano kolonie Fusarium spp. Izolaty tych grzybów stanowi- ły 63,48% ogółu grzybów wyosobnionych z siewek. Przyczyną uszkodzenia siewek owsa uprawianego w warunkach centralnej Polski były gatunki: F. culmorum, F. avenaceum i F. solani. Badania podatności siewek 15 genotypów owsa na porażenie przez dwa szczepy Fusarium graminearum - Tz 56 i Tk 235 przeprowadzono w warunkach fitotronowych, w temperaturze 22–23oC i wilgotności względnej powietrza 85%. Szczep F. graminearum Tz 56 okazał się najbardziej patogeniczny w stosunku do siewek rodów hodowlanych STH 0.9403 oraz POB 1316/08, dla których warto ści wskażnika chorobowego wynosiły odpowiednio 80,5 oraz 75,5. Najmniejszą szkodliwość w/w szczepu zanotowano w przypadku genotypu DC 1832/05, dla którego wartość wskaźnika chorobowego wynosi ła 26,5. Szczep F. graminearum Tk 235 okazał się najbardziej patogeniczny dla genotypów STH 0.9403 i STH 0.9423, dla których wartości wskażnika chorobowego wynosiły odpowiednio: 70,5 i 70,0, zaś w/w szczep był najmniej patogeniczny dla rodu hodowlanego DC 2112/05, w przypadku którego wartość wskaż- nika chorobowego wynosiła 25,5.

Słowa kluczowe

EN

Fusarium; occurrence; oat; Avena sativa; susceptibility; seedling; genotype; plant infection; Fusarium graminearum

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Agrobotanica
• Rocznik: 2014
• Tom: 67
• Numer: 2
• Opis fizyczny: p.57-66,fig.,ref.

Twórcy

autor

Kiecana I.

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

autor

Mielniczuk E.

• 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

Pastucha A.

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

Bibliografia

• 1.Kiecana I, Mielniczuk E, Cegieł ko M, Pszczółkowski P. 2003. Badania nad chorobami podsuszkowymi owsa (Avena sativa L.) z uwzględnieniem temperatury i opadów. / Investigations on root and stem rot diseases of oat (Avena sativa L.) with a special regard to temperature and rainfalls. Acta Agrobot. 56, 1-2: 95-107. (in Polish)
• 2.Kiecana I, Mielniczuk E, Cegieł ko M. 2008. Grzyby porażające korzenie i podstawę źdźbła owsa (Ave-na sativa L.). / Fungi infecting roots and stem bases in oat (Avena sativa L.). Biul. IHAR 247: 73-79. (in Polish)
• 3.Kraska P, Mielniczuk E. 2012. The occurrence of fungi on the stem base and roots of spring wheat (Triticum aestivum L.) grown in monoculture depending on tillage systems and catch crops. Acta Agrobot. 65 (1): 79-90.
• 4.Kurowski TP, Marks M, Orzech K, Kowalska E. 2008. Stan sanitarny i plonowanie pszenicy ozimej w zależności od sposobu uprawy roli. / Sanitary state and yielding of winter wheat as dependent on soil tillage system. Zesz. Prob. Post. Nauk Rol. 531: 95-103. (in Polish)
• 5.Lemańczyk G, Sadowski Cz. 2000. The effect of different forecrops on the occurrence of Fusarium spp. in winter wheat rhizosphere. Phytopathol. Pol. 20: 131-138.
• 6.Adamiak J, Adamiak E. 1999. Plonotwórcza i plonochronna rola owsa w płodozmianach zbożowych. / Yield--forming and crop protecting role of oats in cereal crop ro-tations. Pamiętnik Puławski - Mat. Konf. 114: 16-21. (in Polish)
• 7.Kiecana I, Mielniczuk E. 2001. Występowanie Fusarium culmorum (W.G.Sm.) Sacc., Fusarium avenaceum (Fr.) Sacc. oraz Fusarium crookwellense Burgess, Nelson & Toussoun na rodach hodowalnych owsa (Avena sativa L.). / The occurrence of Fusarium culmorum (W.G.Sm.) Sacc., Fusarium avenaceum (Fr.) Sacc. and Fusarium crookwel-lense Burgess, Nelson & Toussoun on oats lines (Avena sa-tiva L.). Acta Agrobot. 64, 1: 83 - 93. (in Polish)
• 8.Cook RJ. 1981. Fusarium diseases of wheat and other small grains in North America. [In:] Nelson P.E., Toussoun T.A. and Cook R.J. (ed.), Diseases, Biology and Taxonomy. The Pensylvania State University Park and London: 39-52.
• 9. Łacicowa B, Pię ta D. 1998. Wpływ temperatury i opadów na udział grzybów w powodowaniu chorób pod-suszkowych jęczmienia jarego (Hordeum vulgare L.). / The effect of temperature and rainfall on the contribution of fungi to causing root and stem rot diseases in spring barley (Hordeum vulgare L.). Acta Agrobot. 51 (1-2): 51-61. (in Polish)
• 10.Asran MR, Eraky Amal MI. 2011. Aggressive-ness of certain Fusarium graminearum isolates on wheat seedlings and relation with their trichothecene production. Plant. Pathol. J. 10 (1): 36-41. http://dx.doi.org/10.39.23/ ppi.2011.36.41
• 11.Bacon ChW, Hinton DM. 2007. Potential for control of seedling blight of wheat caused by Fusarium graminearum and related species using the bacterial endophyte Bacillus mojavensis. Biocontrol Science and Technology 17 (1/2): 81-94. http://dx.doi.org/10.1080/09583150600937006
• 12.Bateman GL, Gutteridge RJ, Gherbawy Y, Thomsett MA, Nicholson P. 2007. Infection of stem bases and grains of winter wheat by Fusarium culmorum and F. graminearum and effects of tillage method and maize-stalk residues. Plant Pathology 56: 604-615. http:// dx.doi.org/10.1111/J.1365-3059.2007.01577.x
• 13.Kiecana I, Racho ń L, Mielniczuk E, Szumil o G. 2011. 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. 64 (3): 93-102.
• 14.Gjaerum HB, Tjamos EC, Viranyi F. 1988. European Handbook of Plant Diseases. Smith I.M. (ed.). Blackwell Sci. Publ. Oxford London, Edinburgh, Boston, Palo Alto, Melbourne.
• 15.Sutton JC. 1982. Epidemiology of wheat blight and ma-ize ear rot caused by Fusarium graminearum. Can. J. Plant Pathol. 4: 195-209.
• 16.Zuk B . 1989. Biometria stosowana. Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa. (in Polish)
• 17.Kwaś na H, Chelkowski J, Zajkowski P. 1991. Grzyby (Mycota) Tom XXII., Grzyby niedoskonale (Deuteromycetes), Strzępczakowe (Hyphomycetales), Gruzelko-wate (Tuberculariaceae), Sierpik (Fusarium). Inst. Botaniki PAN Kraków. (in Polish)
• 18.Leslie JF, Summerell BA. 2006. The Fusarium Laboratory Manual. Blackwell Publishing.
• 19.Mishra C B P, Behr L . 1976. Der Einfluss von Kul-turfiltraten von Fusarium culmorum (W. G. Sm.) Sacc., Fusarium avenaceum (Fr.) Sacc. und Fusarium nivale (Fr.) Ces., Griphosphaeria nivalis Muller et v. Arx auf die Ke-imung des Weizen. Arch. Phytopathol. Pflazenschutz 12, 6: 373-377. (in German)
• 20.Mańka M. 1989. Patogeniczność wybranych gatunków z rodzaju Fusarium dla siewek zbóż. / Pathogenicity of selected species from the genus Fusarium to cereal seedlings. Rocz. AR Poznań, Rozp. Nauk. 201: 1-64. (in Polish)
• 21.Kiecana I, Kocylak E. 1999. Pathogenicity of Fusarium spp. on oats seedlings (Avena sativa L.). Plant Breed. Seed Sci. 43, 1: 91 - 99.
• 22.Ellis MB. 1971. Dematiaceous Hyphomycetes. Commonwealth Mycological Institute, Kew Surrey, England.
• 23.Gams W. 1971. Cephalosporium - artige Schimmelpilze (Hyphomycetes). Gustav Fischer Verlag, Stuttgart.
• 24.Ramirez C. 1982. Manual and atlas of the Penicillia. Elsevier Biomedical Press., Oxford.
• 25.Rifai MA. 1969. A revision of the genus Trichoderma. Kew, Surrey, England.
• 26.Skirgie llo A, Zadara M, Ł awrynowicz M. 1979. Grzyby (Mycota). Tom X. Glonowce (Phycomyceta-les), Pleśniakowe (Mucorales), Klebiankowe (Endogonales). Warszawa-Kraków. (in Polish)
• 27.Thom Ch, Raper KB. 1945. A manual of the Aspergilli Baltimore. The Williams & Wilkins Company.
• 28.Kiecana I, Cegielko M, Mielniczuk E. 2009b. 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. / The occurrence of Fusarium spp. on winter rye (Secale cereale L.) and susceptibility of different genotypes to infection with F. avenaceum (Fr.) Sacc. and F. culmorum (W.G.Sm.) Sacc. Biul. IHAR. 252: 151-161. (in Polish)
• 29.Strausbaugh CA, Bradley CA, Koehn AC, Forster RL. 2004. Survey of root of wheat and barley in southeastern Idaho. Can J Plant Pathol. 26: 167 -176. http:// dx.doi.org/10.1080/07060660409507128
• 30.Eudes F, Zhou W, Badea A, Laroche A. 2004. Toward the development of Fusarium head blight resistance and reduced levels of mycotoxin in wheat and barley. Re-cent Res. Develop. Plant Pathol. 3: 17-49.
• 31.Wiśniewska H, Buśko M. 2005. Evaluation of spring wheat resistance to Fusarium seedling blight. Biologia, Bratislava 60 (3): 287-293.
• 32.Packa D. 1997. Cytogenetic effect of Fusarium myco-toxins on tip cells of rye (Secale cereale L.), wheat (Triticum aestivum L.) and field bean (Vicia fabe L. Var. Minor). J. Appl. Genet. 38, (3): 259-272.
• 33.Desjardins AE. 2006. Fusarium mycotoxins, chemi-stry, genetics, and biology. The American Phytopathologi-cal Society St. Paul, Minnesota, U.S.A.
• 34.Kiecana I, Mielniczuk E, Cegielko M. 2009a. Fungi colonizing grains of oat (Avena sativa L.) grown in the conditions of infection by Fusarium spp. In: “Seed - source of infection”. 4th International Seed Health Conference of Seed Pathology Section. Wrocław, Poland 7-9 Septem-ber 2009. The Polish Phytopathological Society - Section of Seed Pathology, Wrocław University of Environmental and Life Sciences. Book of Abstracts. Wrocław: 25.
• 35.Lemańczyk G, Wenda-Piesik A, Wasilewski P. 2001. Wpływ uprawy owsa w siewie czystym oraz w mieszankach na jego zdrowotność i wartość przedplonową dla pszenicy ozimej. / Impact of the cultivation of oats in mixtures on the health status and yieldding and evaluation of its forecrop value for winter wheat. Fragmenta Agrono-mica 4 (72): 65-77. (in Polish)
• 36.Bryden WL, Logrieco A, Hamed K, Abbas HK, Porter JK, Vesonder RF, Richard JL, Cole RJ. 2002. Other significant Fusarium mycotoxins. [In:] Summerell B.A., Leslie J.F., Backhouse D., Bryden W.L., Bur-gess L.W. Fusarium Paul E. Nelson Memorial Symposium. APS Press The American Phytopathological Society St. Paul, Minnesota: 360-392.
• 37.Majchrzak B, Kurowski TP, Okorski A. 2008. Fungi isolated from the roots and stem bases of spring wheat grown after different cruciferous plants as forecrops. Pol. J. Natur. Sc. 23 (2): 299-309.
• 38.Truszkowska W, Chmurzyńska I, Czyrek A, Dorenda M. 1983. Zagadnienie zgorzeli podstawy źdźbła owsa (Avena sativa L.) w świetle doświadczeń agrotechnicznych. / Problem of foot rot in oats (Avena sativa L.) in the light of field crop production experiments. Rocz. Nauk Rol. ser. E 13, 1-2: 73-82. (in Polish)

Identyfikatory

DOI

10.5586/aa.2014.025