Caracterización de nuevos aislados de Drechslera tritici-repentis y su efecto sobre el comportamiento de cultivares de trigo

Abstract

Actualmente, se conocen en el mundo ocho razas de Drechslera tritici-repentis (Died) (teleomorfo Pyrenophora tritici-repentis, Died) determinadas sobre líneas diferenciales de trigo; sin embargo muchos investigadores sugieren la presencia de nuevas razas de este patógeno. La aparición de nuevas razas del hongo puede traer consigo la pérdida de resistencia genética en variedades comerciales de trigo. A pesar de ello, hay muy pocos trabajos donde se haya caracterizado el comportamiento de cultivares comerciales de trigo frente a diferentes aislados de D. tritici-repentis caracterizados fenotípica y molecularmente. El objetivo de este trabajo fue caracterizar tres aislados de D. tritici-repentis y analizar el comportamiento de variedades comerciales argentinas de trigo en plántula en invernáculo y en planta adulta a campo, frente a los mismos. Se evaluó el tipo de reacción en líneas diferenciales de trigo en invernáculo y se realizó el análisis molecular de los genes que codifican la producción de toxinas. El ensayo con variedades comerciales llevado a cabo en invernáculo se realizó en la Universidad Nacional de La Plata, Partido de La Plata, con un diseño de parcela dividida donde la parcela principal fue el aislado y la sub-parcela el cultivar; mientras que los ensayos en planta adulta a campo se realizaron en la Estación Experimental Julio Hirschhorn dependiente de la Universidad Nacional de La Plata, Partido de Los Hornos y en la Estación Experimental Agropecuaria Pergamino del Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria en el partido de Pergamino, con un diseño de parcela dividida donde la parcela principal fue la localidad, la sub-parcela el aislado y la sub-sub-parcela el cultivar. Se inoculó en el estadio de 3 hojas en invernáculo y en principios de encañamiento y hoja bandera desplegada para la evaluación a campo con una concentración de 3000 conidios/ml. Se evaluó el tipo de reacción, usando la escala de 1-5 propuesta por Lamari & Bernier (1989a), y la severidad a los 14 días después de la inoculación en plántula y en tres momentos (EC 37, EC 75 y EC 82) para el ensayo en planta adulta a campo. Los aislados mostraron diferencias en la reacción en líneas diferenciales y en el análisis molecular de genes que codifican toxinas. El aislado 1 (cepa LH) se caracterizó por la presencia del gen TOX b; el aislado 2 (cepa 25M035) por la presencia de los genes homólogos TOX B, TOX B1 y TOX b y el aislado 3 (cepa G327) por poseer el gen TOX A y TOX B1. En plántula los cultivares que, en promedio, presentaron menor severidad fueron Baguette 601, Buck SY 300, Buck SY 110, Don Mario Lenox, Baguette 17, Buck AGP Fast, Nogal, BioInta 1001, ProInta Puntal y SY100 y según tipo de reacción Baguette 601, Buck SY 300, Klein Tauro, Buck SY 110, Buck SY 100, BioInta 1001, Klein Proteo, Klein Volcán, Don Mario Lenox y ACA 320. En planta adulta los que presentaron menor severidad fueron Baguette 601, Buck SY 110, Buck SY 300, Don Mario Lenox, Nogal, Baguette 17, ProInta Puntal, Buck AGP Fast y Buck SY 100 y en cuanto al tipo de reacción fueron Baguette 601, Buck SY 110, Buck SY 300, Baguette 17, Buck SY 100, ProInta Puntal, Buck AGP Fast, Nogal y BioInta 1001. A partir de estos resultados se puede sugerir que los aislados eran diferentes entre sí y que no se correspondieron con las razas conocidas. En los ensayos en plántula en invernáculo y en planta adulta a campo se encontraron algunos cultivares con aceptables niveles de resistencia parcial.

Currently, there are eight known races of Drechslera tritici-repentis (Died) (teleomorfo Pyrenophora tritici-repentis, Died) around the world, determined on differential wheat lines; nevertheless, many researchers suggest the presence of new races of the pathogen. The emergence of new races of the fungus can lead to the loss of genetic resistance in commercial wheat cultivars. However, there are very few studies where the behavior of commercial wheat cultivars was analyzed against different strains of D. tritici-repentis characterized phenotypic and molecularly. The aim of this study was to characterize three isolates of D. tritici-repentis and analyze the behavior of Argentine wheat commercial cultivars in seedlings, in greenhouse, and in the adult plant in the field. To characterize the isolates, reaction type on differential lines, in greenhouse, was evaluated and molecular analysis of genes encoding toxin production was performed. Those isolates were used to test 31 commercial cultivars in greenhouse at seedling stage at the National University of La Plata. A split-plot design was used, where the main plot were the isolates and the subplot were the cultivars; In addition field trials were conducted in adult plants at the Experimental Station J. Hirschhorn dependent of the National University of La Plata and the Agricultural Experiment Station Pergamino dependent of the National Institute of Agricultural Technology with a split-plot design where the main plot was the location, subplot were the isolates and sub-sub-plot were the cultivars. Inoculum was applied at the third leaf stage in the greenhouse and at early stem elongation and flag leaf stage for adult stage evaluations in the field with a concentration of 3000 conidia / ml. The reaction type was estimated by using the scale of 1 to 5 given by Lamari & Bernier (1989a), and the severity was visually scored at 14 days after inoculation in seedling stage and at three adult stages (EC 37, EC 75 and EC 82). The isolates showed differences in reaction on the differential lines and by the molecular analysis of the genes that determine toxin production. The isolated 1 (strain LH) was characterized by the presence of the gene TOX b; isolated 2 (strain 25M035) by the presence of homologous TOX B, TOX B1 and TOX b genes and isolated 3 (strain G327) by having the TOX A and TOX B1 gene. In seedling Baguette 601, Buck SY 300, Buck SY 110, Don Mario Lenox, Baguette 17, Buck AGP Fast, Sursem Nogal, BioInta 1001, ProInta Puntal and Buck SY 100 showed the lowest severity values, whereas Baguette 601, Buck SY 300, Klein Tauro, Buck SY 110, Buck SY 100, BioInta 1001, Klein Proteo, Klein Volcán, Don Mario Lenox and ACA 320 showed the lowest values according to the type of reaction. In adult stage those cultivar with the lowest severity values were Baguette 601, Buck SY 110, Buck SY 300, Don Mario Lenox, Sursem Nogal, Baguette 17, ProInta Puntal, Buck AGP Fast and Buck SY 100 and those with the lowest type of reaction were Baguette 601, Buck SY 110, Buck SY 300, Baguette 17, Buck SY 100, ProInta Puntal, Buck AGP Fast, Sursem Nogal and BioInta 1001. From these results it can be said that the isolates were different and that did not correspond to known races. In seedling tests in greenhouse, and adult plants in the field, there were some cultivars with acceptable levels of partial resistance.