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.

Molecular markers and phenotypic characterization of adult plant resistance genes Lr 34, Lr 46, Lr 67 and Lr 68 and their association with partial resistance to leaf rust in wheat

Thirty-nine wheat genotypes were studied to estimate their partial resistance levels to leaf rust at Behira governortae during three growing seasons, i.e. 2016/2017, 2017/2018 and 2018/2019. In these genotypes, partial resistance was characterized using final leaf rust severity (FRS %) and area under disease progress curve (AUDPC). Of the tested genotypes, only three wheat varieties;Giza 171, Misr 3 and Sohag 5 showed complete resistance. Further, 28 of the 39 genotypes had partial resistance as they revealed low and/or moderate values of FRS (%) and AUDPC (not exceeding 30% and 300, respectively). The other eight varieties were fast rusting, as they displayed the maximum values of FRS (%) and AUDPC. The four monogenic lines; Lr 34, Lr 46, Lr 67 and Lr 68 were identified in the wheat varieties using linked molecular markers; csLV34, Xgwm259, CFD71 and csGSR. Phenotypic results of the wheat varieties were confirmed by molecular marker analysis.

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.

Influência da concentração, do fotoperíodo e da temperatura de armazenamento na germinação de urediniósporos de Olivea tectonae / Influence of concentration, photoperiod and storage temperature in germination of Olivea tectonae urediniospores

A ferrugem da teca, causada pelo fungo Olivea tectonae, foi constatada no estado do Mato Grosso em 2009, no município de Sinop e nos anos seguintes foi observada em outras regiões do estado. A doença causa manchas necróticas nas folhas da planta, que correspondem aos urediniósporos localizados abaixo da epiderme das folhas e, quando em grande intensidade, levam a desfolha precoce da planta. As plantas desfolhadas ficam debilitadas, o que afeta a produção de madeira. Os objetivos deste trabalho foram: (i) avaliar a influência da concentração e do fotoperíodo na germinação de urediniósporos de O. tectonae; (ii) avaliar a influência da temperatura de armazenamento dos urediniósporos, coletados de folhas caídas e de folhas ainda nas plantas, na germinação destes esporos. Os resultados obtidos mostraram que os maiores níveis de germinação foram na concentração de 6,25 x 104 esporos mL-1 exposto à luz constante por 24 horas (92,75%). Porém quando submetidos ao escuro absoluto, houve germinação de 91,31%, o que significa que esporos de O. tectonae podem germinar na presença e na ausência de luz. Verificou-se que a percentagem de germinação foi maior nos esporos coletados de folhas ainda na planta e armazenados a temperatura de -2°C.

The teak rust, caused by the fungi Olivea tectonae, was found for the first time in Mato Grosso in 2009, in Sinop city and in the next years it was observed in another regions of the state. The pathology cause necrotics spots in plant leaves, that correspond to the urediniospores located below the leaves epidermis and, when they occurs in high intensity, lead to premature defoliation of the plant. The defoliated plants get weakened, what affects the wood production. The objectives of this work were: (i) to evaluate the influence of concentration and photoperiod in the germination of O. tectonae; (ii) to evaluate the influence of the storage temperature of urediniospores, collected from fallen leaves and leaves still on the plants, in the spores germination. The results showed that the higher levels of germination were in the concentration of 6,25 x 104 spores mL-1 exposed to constant light for 24 hours (92,75%). However, when they were submitted to total dark, there was also germination of 91,31%, what means that Olivea tectonae's spores can germinate in both the presence and absence of light. The germination percentual was higher in spores collected from leaves still in the plant and stored at a temperature of -2°C.