Genomic characterization of Puccinia triticina using molecular marker technology / Caracterização genômica de Puccinia triticina usando tecnologia de marcadores moleculares

Leaf rust, caused by Puccinia triticina, is the most common rust disease of wheat. The fungus is an obligate parasite capable of producing infectious urediniospores. To study the genetic structure of the leaf rust population 20 RAPD primers were evaluated on 15 isolates samples collected in Pakistan. A total of 105 RAPD fragments were amplified with an average of 7 fragments per primer. The number of amplified fragments varied from 1 to 12. GL Decamer L-07 and GL Decamer L-01 amplified the highest number of bands (twelve) and primer GL Decamer A-03 amplified the lowest number of bands i.e one. Results showed that almost all investigated isolates were genetically different that confirms high genetic diversity within the leaf rust population. Rust spores can follow the migration pattern in short and long distances to neighbor areas. Results indicated that the greatest variability was revealed by 74.9% of genetic differentiation within leaf rust populations. These results suggested that each population was not completely identical and high gene flow has occurred among the leaf rust population of different areas. The highest differentiation and genetic distance among the Pakistani leaf rust populations were detected between the leaf rust population in NARC isolate (NARC-4) and AARI-11and the highest similarity was observed between NARC isolates (NARC-4) and (NARC-5). The present study showed the leaf rust population in Pakistan is highly dynamic and variable.

A ferrugem da folha, causada por Puccinia triticina, é a ferrugem mais comum do trigo. O fungo é um parasita obrigatório, capaz de produzir urediniósporos infecciosos. Para estudar a estrutura genética da população de ferrugem da folha, 20 primers RAPD foram avaliados em 15 amostras de isolados coletadas no Paquistão. Um total de 105 fragmentos RAPD foram amplificados com uma média de 7 fragmentos por primer. O número de fragmentos amplificados variou de 1 a 12. GL Decamer L-07 e GL Decamer L-01 amplificaram o maior número de bandas (doze), e o primer GL Decamer A-03 amplificou o menor número de bandas, ou seja, um. Os resultados mostraram que quase todos os isolados investigados eram geneticamente diferentes, o que confirma a alta diversidade genética na população de ferrugem da folha. Os esporos de ferrugem podem seguir o padrão de migração em distâncias curtas e longas para áreas vizinhas. Os resultados indicaram que a maior variabilidade foi revelada por 74,9% da diferenciação genética nas populações de ferrugem. Esses resultados sugeriram que cada população não era completamente idêntica e um alto fluxo gênico ocorreu entre a população de ferrugem da folha de diferentes áreas. A maior diferenciação e distância genética entre as populações de ferrugem da folha do Paquistão foram detectadas entre a população de ferrugem da folha no isolado NARC (NARC-4) e AARI-11 e a maior similaridade foi observada entre os isolados NARC (NARC-4) e (NARC-5). O presente estudo mostrou que a população de ferrugem da folha no Paquistão é altamente dinâmica e variável.

Controle de doenças foliares em trigo com equipamentos de pulverização de baixo volume de aplicação / Control of leaf diseases in wheat with low spray volume equipments

A utilização de equipamentos de pulverização com menor volume de aplicação no controle de doenças é uma tendência na agricultura. Portanto, este trabalho tem por objetivo determinar a eficiência de equipamentos com baixo volume de aplicação no controle de doenças foliares do trigo. O experimento foi conduzido em duas safras agrícolas e três cultivares no município de Santa Maria, RS. Os tratamentos constituíram-se de diferentes equipamentos de pulverização, sendo eles: pontas hidráulicas do tipo leque (XR 110015) e cone vazio sem indução de ar (TX-VK6), ambos com volume de aplicação de 120L ha-1, atomizadores rotativos de discos, utilizando baixo volume oleoso (BVO(r)), com volumes de aplicação de 24L ha-1 e 34L ha-1 e uma testemunha sem aplicação. As gotas geradas pelos equipamentos (densidade, diâmetro mediano volumétrico) foram avaliadas através da utilização de papéis hidrosensíveis. Também foram avaliadas a severidade da mancha amarela e da ferrugem da folha. A utilização de bicos hidráulicos com volume de aplicação de 120L ha-1 apresentaram as maiores eficiências no controle das doenças. O atomizador rotativo de discos com volume de aplicação de 34L ha-1 apresentou eficiência no controle das doenças semelhantes ao bico hidráulico. A densidade de gotas foi superior a 40 gotas cm-2 em todos os tratamentos, mesmo nos tratamentos com atomizadores rotativos de disco com baixo volume de aplicação. O controle das doenças não apresentou relação direta com a cobertura mensurada pelos cartões hidrosensíveis.

The use of spraying equipments with lower spray volume at disease control is a tendency in agriculture. The study aimed to determinate the efficiency of low spray volume at the wheat leaf diseases control. The experiment was carried during two harvest years and three cultivars in Santa Maria, RS. The treatments were constituted of different spraying equipments: hydraulic nozzle (XR 110015) and hollow cone (TX-VK6), both with spray volume of 120L ha-1, rotary-disk atomizer using low volume in oil, with spray volume of 24L ha-1 and 34L ha-1 and a control treatment without application. The droplets generated by the equipments (density, medium volumetric diameter) were evaluated throughout the use of water sensible cards. Also were evaluated the yellow leaf blight and leaf rust. The use of hydraulic nozzle at spray volume of 120L ha-1 showed higher efficiency on the disease control. The rotary-disk atomizer with spray volume of 34L ha-1 showed similar efficiency in the disease control of hydraulic nozzle. The droplet density was superior to 40 droplets cm-2 in all treatments, also at the rotary-disk treatments with low pulverization rates. The disease control did not show direct relation with the coverage measured by the water sensible cards.

Superação da resistência qualitativa da cultivar de trigo "BRS 194" por uma nova raça de Puccinia triticina / Breakdown of qualitative leaf rust resistance in the wheat cultivar 'BRS 194' by a new race of Puccinia triticina

A população de Puccinia triticina, agente causal da ferrugem da folha do trigo, é extremamente dinâmica na região do Cone Sul da América do Sul, onde o surgimento de novas raças é freqüente. A cultivar de trigo "BRS 194" foi a segunda variedade com maior disponibilidade de sementes para plantio no Rio Grande do Sul e em Santa Catarina em 2005, por apresentar características como rusticidade, elevado rendimento de grãos e resistência qualitativa a todas as raças de P. triticina ocorrentes no Brasil e em outros países da América do Sul. Em 2005, pústulas de ferrugem da folha foram observadas sobre plantas desta cultivar, tanto em lavouras quanto em campos experimentais, indicando a possível superação de sua resistência. O objetivo deste trabalho foi identificar a raça de P. triticina presente em amostras oriundas de "BRS 194" e verificar se esta se tratava de uma nova virulência do patógeno, a qual teria superado sua resistência. Oito amostras de ferrugem provenientes da cultivar "BRS 194" foram enviadas em 2005 à Embrapa Trigo, Passo Fundo, Rio Grande do Sul, para isolamento e identificação por meio da Série Internacional de Hospedeiros Diferenciais específica para este patógeno. Todas as amostras apresentaram a mesma combinação de virulência, a qual correspondeu ao código MFP-CT, conforme o Sistema Norte-Americano de nomenclatura do patógeno. Esta foi a primeira vez que este código foi detectado no Brasil, caracterizando o surgimento de uma nova raça de P. triticina virulenta à "BRS 194". Outras cultivares de trigo, também amplamente semeadas, foram inoculadas com a nova raça, sendo que algumas foram suscetíveis e outras resistentes. Entre as cultivares resistentes estão "Fundacep 30" e "IPR 84", as quais permanecem também resistentes a todas as raças do patógeno ocorrentes no Brasil.

The population of Puccinia triticina, the causal agent of wheat leaf rust, is extremely dynamic in the South Cone region of South America, where the appearance of new races is frequent. The wheat cultivar 'BRS 194' was the second variety in availability of seeds for planting in Rio Grande do Sul and Santa Catarina States in 2005, because it has good agronomic characteristics as rusticity, high yield and resistance to all races of P. triticina occurring in Brazil and other countries in South America. In 2005, pustules of leaf rust were observed in this cultivar on farms and in experimental fields, indicating the probable breakdown of its resistance. The objective of this research was to identify the race of P. triticina present in samples from 'BRS 194' and verify if it was a new virulence of the pathogen able to overcome its resistance. Eight samples of leaf rust from 'BRS 194' were sent to Embrapa - National Wheat Research Center, Passo Fundo, Brazil for isolation and identification in International Sets of Differential Hosts specific for this pathogen. All samples showed the same virulence combination, which corresponded to MFP-CT according to the North-American System of nomenclature for the pathogen's races. That was the first time that this letter code was detected in Brazil, characterizing the emergence of a new race of P. triticina virulent to 'BRS 194'. Other popular varieties were inoculated with the new race, some were susceptible and others were resistant. Among the resistant cultivars were 'Fundacep 30' and 'IPR 84', which also remain resistant to all races of the pathogen occurring in Brazil.