Leaf spot caused by Cercospora beticola is one of the most serious diseases of sugar beet. Various fungicide groups are used to control this disease and among them also strobilurin based products. The aim of the study was to analyze the causes of strobilurin resistance of C. beticola isolates collected in Wielkopolska region. The strobilurin inhibits mitochondrial respiratory processes and mutations occurring in the cytochrome b gene (cytb) are the most important reason of C. beticola strobilurin resistance. An increasing activity of an alternative oxidase (AOX) also plays an important role in resistance occurring in C. beticola isolates. The sequence of cytochrome b gene of C. beticola isolates were analyzed. Mutations G143 and F129L – the main determinants of strobilurin resistance were no found. However, an increased strobilurin resistance level of the isolates is caused by higher activity of alternative oxidase, which replaces the function of cytochrome b in the respiratory pathway.

Chwościk wywoływany przez Cercospora beticola należy do najpoważniejszych chorób buraka cukrowego. Do ochrony upraw buraka wykorzystywane są fungicydy z różnych grup chemicznych, także strobiluryny, które hamują procesy oddechowe zachodzące w mitochondriach. Mutacje pojawiające się w genie cytochromu b (cytb) są najważniejszą przyczyną nabywania odporności na strobiluryny przez izolaty C. beticola. Wśród pozostałych przyczyn odporności wymienia się wzrost aktywności alternatywnej oksydazy. Celem badań była analiza przyczyn podwyższonej odporności na piraklostrobinę izolatów C. beticola zbieranych na terenie Wielkopolski. W badanym fragmencie genu cytochromu b izolatów C. beticola nie stwierdzono mutacji G143A oraz F129L, które wymieniane są wśród podstawowych czynników warunkujących odporność na strobiluryny. Zwiększona odporność badanych izolatów spowodowana jest wzmożoną aktywnością alternatywnej oksydazy, zastępującej funkcję cytochromu b w szlaku oddechowym. 

Bolton M.D., Riviera V., Secor G. 2013. Identification of the G143A mutation associated with Qol resistance in Cercospora beticola field isolates from Michigan, United States. Pest Management Science 69: 35–39.

Briere S.C., Franc G.D., Kerr E.D. 2001. Fungicide sensitivity characteristics of Cercospora beticola isolates recovered from the high plains of Colorado, Montana, Nebraska, and Wyoming. Benzimidazole and triphenyltin hydroxide. Journal of Sugar Beet Research 38 (2): 111–120.

Campbell L.G., Smith G.A., Lamey H.A., Cattanach A.W. 1998. Cercospora beticola tolerant totriphenyltin hydroxude and resistant to tiophanate methyl in North Dacota and Minnesota. Journal of Sugar Beet Research 35 (1–2): 29–41.

Deising H.B., Reiman S., Pascholati S.F. 2008. Mechanism and significance of fungicide resistance. Brazilian Journal of Microbiology 39: 286–295.

Ellis M.B. 2001. More Dematiaceus Hyphomycetes. CABI Publishing, 248 pp.

Fernandez-Ortuno D., Tores J.A., de Vicente A., Perez-Garcia A. 2008. Mechanism of resistance to Qol fungicides in phytopathogenic fungi. International Microbiology 11: 1–9.

Fisher N., Meunier B. 2008. Molecular basis of resistance to cytochrome bc1 inhibitor. FEMS Yeast Research 8: 183–192.

Gisi U., Sierotzki H., Cook A., McCaffery A. 2002. Mechanisms influencing the rvolution of resistance to Qo inhibitor fungicides. Pest Management Science 58: 859–867.

Karaoglanidis G.S., Thanassoulopoulos C.C. 2003. Cross-resistance patterns among sterol biosynthesis inhibiting fungicides (SBIs). European Journal of Plant Pathology109 (9): 929–934.

Kirk W.W., Hanson L.E., Franc G.D., Stump W.L., Gachango E., Clark G., Stewart J. 2012. First report of strobilurin resistance in Cercospora beticola in sugar beet (Beta vulgaris) in Michigan and Nebraska, USA. New Disease Reports 26, p. 3.

Ma Z., Michailides T.J. 2005. Advances in understanding molecular mechanism of fungicide resistance and molecular detection of resistant genotypes in phytopathogenic fungi. Crop Protection 24: 853–863.

Malandrakis A., Markoglou A., Nikou D., Vontas J., Ziogas B. 2011. Molecular diagnostic for detecting the cytochrome b G143S – Qol resistance mutation in Cercospora beticola. Pesticide Biochemistry and Physiology 100: 87–92.

Pieczul K., Perek A. 2013. Odporność na fungicydy izolatów Cercospora beticola pochodzących z terenu Wielkopolski. [Fungicide resistance of Cercospora beticola isolates collected from Wielkopolska region]. Progress in Plant Protection/Postępy w Ochronie Roślin 53 (4): 796–800.

Piszczek J. 2010. Epidemiologia chwościka buraka cukrowego (Cercospora beticola) w Centralnej Polsce. Rozprawy Naukowe Instytutu Ochrony Roślin – Państwowego Instytutu Badawczego 23, 70 ss.

Secor G.A., Rivera V.V., Khan M.F.R., Gudmestad N. 2010. Monitoring fungicide sensitivity of Cercospora beticola of sugar beet for disease management decisions. Plant Disease 94 (11): 1272–1282.

Weiland J.J., Halloin J.M. 2001. Benzimidazole resistance in Cercospora beticola sampled from sugarbeet fields in Michigan, USA. Canadian Journal of Plant Pathology 23: 78–82.

Wood P.M., Hollomon D.W. 2003. A critical evaluation of the role of alternative oxidase in the performance of strobilurin and related fungicides acting at the Qo site of complex III. Pest Management Science 59: 499–511.