Development and characterisation of novel durum wheat-H. chilense 4Hch chromosome lines as a source for resistance to Septoria tritici blotch.

The use of wild species as a source of genetic variability is a valued tool in the framework of crop breeding. Hordeum chilense Roem. et Schult is a wild barley species that can be a useful genetic donor for sustainable wheat breeding which carries genes conferring resistance to some diseases or increasing grain quality, among others. Septoria tritici blotch (STB), caused by the Zymoseptoria tritici fungus, is one of the most important wheat diseases worldwide, affecting both bread and durum wheat and having a high economic impact. Resistance to STB has been previously described in H. chilense chromosome 4Hch. In this study, we have developed introgression lines for H. chilense chromosome 4Hch in durum wheat using interspecific crosses, advanced backcrosses, and consecutive selfing strategies. Alien H. chilense chromosome segments have been reduced in size by genetic crosses between H. chilense disomic substitution lines in durum wheat and durum wheat lines carrying the Ph1 deletion. Hordeum chilense genetic introgressions were identified in the wheat background through several plant generations by fluorescence in situ hybridisation (FISH) and simple sequence repeat (SSR) markers. An STB infection analysis has also been developed to assess STB resistance to a specific H. chilense chromosome region. The development of these H. chilense introgression lines with moderate to high resistance to STB represents an important advance in the framework of durum breeding and can be a valuable tool for plant breeders.

Selection and characterization of Argentine isolates of Trichoderma harzianum for effective biocontrol of Septoria leaf blotch of wheat.

Species of the genus Trichoderma are economically important as biocontrol agents, serving as a potential alternative to chemical control. The applicability of Trichoderma isolates to different ecozones will depend on the behavior of the strains selected from each zone. The present study was undertaken to isolate biocontrol populations of Trichoderma spp. from the Argentine wheat regions and to select and characterize the best strains of Trichoderma harzianum by means of molecular techniques. A total of 84 out of the 240 strains of Trichoderma were able to reduce the disease severity of the leaf blotch of wheat. Thirty-seven strains were selected for the reduction equal to or greater than 50% of the severity, compared with the control. The percentage values of reduction of the pycnidial coverage ranged between 45 and 80%. The same last strains were confirmed as T. harzianum by polymerase chain reaction amplification of internal transcribed spacers, followed by sequencing. Inter-simple sequence repeat was used to examine the genetic variability among isolates. This resulted in a total of 132 bands. Further numerical analysis revealed 19 haplotypes, grouped in three clusters (I, II, III). Shared strains, with different geographical origins and isolated in different years, were observed within each cluster. The origin of the isolates and the genetic group were partially related. All isolates from Paraná were in cluster I, all isolates from Lobería were in cluster II, and all isolates from Pergamino and Santa Fe were in cluster III. Our results suggest that the 37 native strains of T. harzianum are important in biocontrol programs and could be advantageous for the preparation of biopesticides adapted to the agroecological conditions of wheat culture.

Interaction between resistance to Septoria tritici and phenological stages in wheat

Studies dedicated to understanding the behavior of pathogens in relation to their hosts are the starting point for any breeding program aimed to develop resistant cultivars. The objective of this study was to analyze the resistance to Septoria tritici Rob in 77 F11 progenies of wheat derived from the three-way cross Tadinia FONT FACE=Symbol>´ /FONT> (Yecora rojo FONT FACE=Symbol>´ /FONT> UC554) in the phenological stages of seedling, tillering, and flag leaf/flowering. Three field experiments were conducted where plants were artificially inoculated at one of the above mentioned phenological stages by spraying with a suspension of conidia. A randomized block design with four replications was used in each experiment. Disease evaluations were made by measuring the foliar area covered with chlorotic and necrotic lesions in the seedling and tillering stages and the leaf area covered with pycnidia in the flag leaf/flowering stage, using disease rating scales. Differences (P 0.0001) were detected among progenies for Damaged Leaf Area (DLA) in all phenological stages. Joint analysis of variance for DLA indicated interaction between progeny and phenological stage (P 0.0001) for all binary combinations analyzed (seedling-tillering, seedling-flag leaf and tillering-flag leaf) as it also did for the triple combination involving the three phenological stages. It is necessary to evaluate resistance in more than one phenological stage to guarantee the correct selection of resistant genotypes.

Estudos destinados a entender o comportamento de patógenos em relação a seus hospedeiros são o ponto de partida para qualquer programa de melhoramento cujo objetivo é obter cultivares resistentes. O objetivo do presente trabalho foi analisar a resistência a Septoria tritici Rob em 77 progênies F11 de trigo derivadas do cruzamento Tadinia FONT FACE=Symbol>´ /FONT> (Yecora rojo FONT FACE=Symbol>´ /FONT> UC554) nos estádios fenológicos de plântula, perfilhamento e folha bandeira. Para tal, foram conduzidos três experimentos de campo, onde as plantas foram inoculadas em um dos estádios fenológicos acima mencionados através da pulverização com uma suspensão de conídios, em um delineamento em blocos casualizados, com quatro repetições, onde as parcelas experimentais foram constituídas por uma fileira de um metro de comprimento contendo oito plantas, com um espaçamento de 0,17 m entre linhas e 0,13 m entre plantas. As avaliações da severidade da doença foram feitas registrando-se a área foliar coberta por lesões necróticas e cloróticas, nos estádios de plântula e perfilhamento e área foliar coberta por picnídios no estádio de folha bandeira-floração com auxílio de escalas de notas. Foram detectadas diferenças (P 0,0001) entre progênies para área foliar lesionada (AFL) nos estádios fenológicos estudados. Análises de variância conjuntas para AFL indicaram uma interação entre progênies e estádios fenológicos (P 0,0001) para todas as combinações binárias analisadas (plântula-perfilhamento, plântula-folha bandeira e perfilhamento-folha bandeira) assim como para a combinação tripla envolvendo os três estádios fenológicos. É necessário avaliar resistência em mais de um estádio fenológico para garantir a correta seleção de genótipos resistentes.

Aggressiveness and physiological specialization of Septoria tritici Rob. isolates

Pathogenicity tests verifying the behavior of Septoria tritici isolates should be considered as a priority in the selection of resistant wheat materials to this pathogen, since the aggressiveness of each isolate can vary significantly, causing problems in the evaluation and selection of resistant genotypes. The objective of this work was to determine whether physiologic specialization exists among Argentinean and American Septoria tritici isolates, through the analysis of their pathogenicity on cultivars and lines of bread wheat (Triticum aestivum L.). The experiments were carried out in Castelar-Argentina and in Davis-USA. In Castelar, a split plot design (n = 4) was used. The cultivars or lines were randomized in the plots and the isolates in the subplots. Each subplot consisted of three plants belonging to a cultivar or line. In Davis, a strip split plot design (n = 6) was used. A pot containing three plants of each cultivar or line constituted the experimental plots. In both sites, the inoculation was made at the flag leaf phenological stage through foliar aspersion of a conidial suspension adjusted to 10(6)-10(8) conidia mL-1. Evaluations were made by recording the leaf area covered with pycnidia (LACP) at the flag leaf stage with the use of rating scales. Differences (P 0.0001) in LACP were detected among cultivars or lines. Isolate effects and the interaction cultivar × isolate were significant (P 0.0001). Variations in aggressiveness and virulence were found among the isolates, indicating the presence of horizontal and vertical resistance in the host cultivars.

Testes de patogenicidade destinados a verificar o comportamento de isolados de Septoria tritici frente a genótipos de trigo (Triticum aestivum L.) devem ser considerados como uma prioridade na seleção de materiais resistentes, já que a agressividade de cada isolado pode variar significativamente em função do hospedeiro. O objetivo do presente trabalho foi determinar se existe variação da agressividade ou especialização fisiológica em isolados de Septoria tritici Rob. originários de Argentina e EUA em cultivares e linhagens de trigo. Os experimentos foram estabelecidos em Castelar-Argentina e em Davis-EUA. Na primeira localidade utilizou-se um delineamento experimental em parcelas divididas com quatro repetições, onde as cultivares foram aleatorizadas nas parcelas e os isolados nas subparcelas. Cada subparcela foi composta por três plantas pertencentes a um determinado cultivar. Na segunda localidade, foi adotado um delineamento em blocos casualizados e arranjo em faixas, com seis repetições, onde as parcelas experimentais foram constituídas por um vaso contendo três plantas de cada cultivar. A inoculação foi feita no estádio fenológico de folha bandeira em ambas localidades com uma suspensão de conídios ajustada a uma concentração de 10(6)-10(8) esporos mL-1, empregando a técnica de inoculação por aspersão foliar. As avaliações foram feitas registrando-se a área foliar coberta por picnídios (AFCP) no estádio de folha bandeira com auxílio de escalas de notas. Em ambas localidades foram detectadas diferenças significativas (P 0,0001) em AFCP entre cultivares. Foram também detectados efeitos significativos de isolados e da interação cultivares x isolados (P 0,0001). Foram detectadas variações na agressividade e virulência dos isolados sugerindo a presença de resistência horizontal e vertical no material vegetal testado. Testes de patogenicidade destinados a verificar o comportamento de isolados de Septoria tritici devem ser considerados como uma prioridade na seleção de materiais de trigo resistentes a este patógeno.

Aggressiveness and physiological specialization of Septoria tritici Rob. isolates

Pathogenicity tests verifying the behavior of Septoria tritici isolates should be considered as a priority in the selection of resistant wheat materials to this pathogen, since the aggressiveness of each isolate can vary significantly, causing problems in the evaluation and selection of resistant genotypes. The objective of this work was to determine whether physiologic specialization exists among Argentinean and American Septoria tritici isolates, through the analysis of their pathogenicity on cultivars and lines of bread wheat (Triticum aestivum L.). The experiments were carried out in Castelar-Argentina and in Davis-USA. In Castelar, a split plot design (n = 4) was used. The cultivars or lines were randomized in the plots and the isolates in the subplots. Each subplot consisted of three plants belonging to a cultivar or line. In Davis, a strip split plot design (n = 6) was used. A pot containing three plants of each cultivar or line constituted the experimental plots. In both sites, the inoculation was made at the flag leaf phenological stage through foliar aspersion of a conidial suspension adjusted to 10(6)-10(8) conidia mL-1. Evaluations were made by recording the leaf area covered with pycnidia (LACP) at the flag leaf stage with the use of rating scales. Differences (P 0.0001) in LACP were detected among cultivars or lines. Isolate effects and the interaction cultivar × isolate were significant (P 0.0001). Variations in aggressiveness and virulence were found among the isolates, indicating the presence of horizontal and vertical resistance in the host cultivars.

Testes de patogenicidade destinados a verificar o comportamento de isolados de Septoria tritici frente a genótipos de trigo (Triticum aestivum L.) devem ser considerados como uma prioridade na seleção de materiais resistentes, já que a agressividade de cada isolado pode variar significativamente em função do hospedeiro. O objetivo do presente trabalho foi determinar se existe variação da agressividade ou especialização fisiológica em isolados de Septoria tritici Rob. originários de Argentina e EUA em cultivares e linhagens de trigo. Os experimentos foram estabelecidos em Castelar-Argentina e em Davis-EUA. Na primeira localidade utilizou-se um delineamento experimental em parcelas divididas com quatro repetições, onde as cultivares foram aleatorizadas nas parcelas e os isolados nas subparcelas. Cada subparcela foi composta por três plantas pertencentes a um determinado cultivar. Na segunda localidade, foi adotado um delineamento em blocos casualizados e arranjo em faixas, com seis repetições, onde as parcelas experimentais foram constituídas por um vaso contendo três plantas de cada cultivar. A inoculação foi feita no estádio fenológico de folha bandeira em ambas localidades com uma suspensão de conídios ajustada a uma concentração de 10(6)-10(8) esporos mL-1, empregando a técnica de inoculação por aspersão foliar. As avaliações foram feitas registrando-se a área foliar coberta por picnídios (AFCP) no estádio de folha bandeira com auxílio de escalas de notas. Em ambas localidades foram detectadas diferenças significativas (P 0,0001) em AFCP entre cultivares. Foram também detectados efeitos significativos de isolados e da interação cultivares x isolados (P 0,0001). Foram detectadas variações na agressividade e virulência dos isolados sugerindo a presença de resistência horizontal e vertical no material vegetal testado. Testes de patogenicidade destinados a verificar o comportamento de isolados de Septoria tritici devem ser considerados como uma prioridade na seleção de materiais de trigo resistentes a este patógeno.

Interaction between resistance to Septoria tritici and phenological stages in wheat

Studies dedicated to understanding the behavior of pathogens in relation to their hosts are the starting point for any breeding program aimed to develop resistant cultivars. The objective of this study was to analyze the resistance to Septoria tritici Rob in 77 F11 progenies of wheat derived from the three-way cross Tadinia FONT FACE=Symbol>´ /FONT> (Yecora rojo FONT FACE=Symbol>´ /FONT> UC554) in the phenological stages of seedling, tillering, and flag leaf/flowering. Three field experiments were conducted where plants were artificially inoculated at one of the above mentioned phenological stages by spraying with a suspension of conidia. A randomized block design with four replications was used in each experiment. Disease evaluations were made by measuring the foliar area covered with chlorotic and necrotic lesions in the seedling and tillering stages and the leaf area covered with pycnidia in the flag leaf/flowering stage, using disease rating scales. Differences (P 0.0001) were detected among progenies for Damaged Leaf Area (DLA) in all phenological stages. Joint analysis of variance for DLA indicated interaction between progeny and phenological stage (P 0.0001) for all binary combinations analyzed (seedling-tillering, seedling-flag leaf and tillering-flag leaf) as it also did for the triple combination involving the three phenological stages. It is necessary to evaluate resistance in more than one phenological stage to guarantee the correct selection of resistant genotypes.

Estudos destinados a entender o comportamento de patógenos em relação a seus hospedeiros são o ponto de partida para qualquer programa de melhoramento cujo objetivo é obter cultivares resistentes. O objetivo do presente trabalho foi analisar a resistência a Septoria tritici Rob em 77 progênies F11 de trigo derivadas do cruzamento Tadinia FONT FACE=Symbol>´ /FONT> (Yecora rojo FONT FACE=Symbol>´ /FONT> UC554) nos estádios fenológicos de plântula, perfilhamento e folha bandeira. Para tal, foram conduzidos três experimentos de campo, onde as plantas foram inoculadas em um dos estádios fenológicos acima mencionados através da pulverização com uma suspensão de conídios, em um delineamento em blocos casualizados, com quatro repetições, onde as parcelas experimentais foram constituídas por uma fileira de um metro de comprimento contendo oito plantas, com um espaçamento de 0,17 m entre linhas e 0,13 m entre plantas. As avaliações da severidade da doença foram feitas registrando-se a área foliar coberta por lesões necróticas e cloróticas, nos estádios de plântula e perfilhamento e área foliar coberta por picnídios no estádio de folha bandeira-floração com auxílio de escalas de notas. Foram detectadas diferenças (P 0,0001) entre progênies para área foliar lesionada (AFL) nos estádios fenológicos estudados. Análises de variância conjuntas para AFL indicaram uma interação entre progênies e estádios fenológicos (P 0,0001) para todas as combinações binárias analisadas (plântula-perfilhamento, plântula-folha bandeira e perfilhamento-folha bandeira) assim como para a combinação tripla envolvendo os três estádios fenológicos. É necessário avaliar resistência em mais de um estádio fenológico para garantir a correta seleção de genótipos resistentes.