Genetic behavior of different wheat genotypes against Fusarium graminearum

Abstract

Fusarium graminearum es el principal agente causal de fusariosis de la espiga (FET) de trigo en Argentina, disminuye el rendimiento, reduce la calidad del grano y su uso final, y libera micotoxinas. El objetivo de este estudio fue identificar nuevas fuentes de resistencia a FET en cultivares y líneas de trigo argentinos al comparar con cultivares resistentes internacionales conocidos. El comportamiento de Triticum aestivum se evaluó frente a F. graminearum como indicador de resistencia a la penetración de FET a la espiga de trigo (resistencia de tipo I) en. Los ensayos se realizaron en condiciones de campo en Marcos Juárez (62° 6’ 7” O, 32° 41’ 39” S; 116 msnm), provincia de Córdoba, Argentina, durante la primavera de 2010, con la humedad controlada por un sistema de microaspersión. Para este estudio distribuimos 210 variedades de trigo con espigas inoculadas por pulverización a mano sobre una parcela colina, que fue la unidad experimental; las variedades de trigo se plantaron e inocularon por duplicado. El diseño experimental fue de bloques completos aleatorios y los resultados fueron analizados por ANOVA y el test de Fisher-LSD (p£0.05) para comparar los valores medios de incidencia y severidad entre los tratamientos. La resistencia se evaluó a través de criterios patométricos y de rendimiento. La alta infectividad del aislamiento de F. graminearum permitió evaluar la enfermedad en todas las variedades de trigo. Todas las variables, excepto la incidencia, fueron estadísticamente diferentes entre los cultivares de trigo de Argentina, mientras que sólo el peso de mil granos difirió significativamente en los cultivares internacionales. De los 92 genotipos de trigo de línea avanzada de tres diferentes ciclos de crecimiento, 57 % fueron moderadamente resistentes y 40 % moderadamente susceptibles a infecciones. La resistencia a FET evaluada en todos los cultivares y líneas de genotipos nacionales e internacionales permitió identificar variedades de cinco niveles de resistencia a enfermedades. El conocimiento del comportamiento genético puede contribuir al desarrollo de nuevos cruzamientos para generar variedades de trigo con resistencia mejorada contra FET.

The aim of this manuscript was to identify new sources of resistance to Fusarium head blight (FHB) in Argentinean wheat cultivars and lines, compared to known resistant international cultivars. For that purpose, the behavior against Fusarium graminearum as estimative of type I resistance or resistance to penetration of the pathogen in the wheat spike (Triticum aestivum) was evaluated. The assays were carried out under field conditions in Marcos Juárez location, Córdoba (Argentina) during 2010, with partial control of humidity and temperature, by artificial inoculation of wheat spikes. The assays were sown according to a statistical design of randomized complete blocks with two repetitions. Statistical analyzes were performed using ANOVA; means of incidence and severity variables were compared by Fisher LSD test to determine the significant differences among the different treatments. Resistance was evaluated through pathometrics and yield variables. The F. graminearum isolate used was highly infective and allowed us to evaluate the disease in 210 genotypes. There were statistical differences (p ≤ 0.05) in all variables except for incidence. However, in the international cultivars, significant differences (p ≤ 0.05) were found only for the variable ?thousand grains weight?. In another set of genotypes, integrated by advanced wheat lines of different maturity dates, the behavior to disease can be considered good due to the fact that many of the lines showed moderately resistance (57 %) and moderately susceptible (40 %). Evaluation of resistance to FHB of the all genotypes (cultivars and national and international lines) allowed identifying different levels of disease resistance. Therefore, knowledge of the genetic behavior of resistance of the evaluated germoplasm, characterized by wide genetic variability, could be considered as new possible genetic contributions to be used in new crosses to ensure the improved varieties against Fusarium head blight.