Progress in Plant Protection

Hybrids within the genus Brassica and chemical mutants of Brassica napus – the potential sources of resistance to clubroot (Plasmodiophora brassicae)
Formy mieszańcowe w obrębie rodzaju Brassica i mutanty chemiczne Brassica napus jako potencjalne źródła odporności na kiłę kapusty (Plasmodiophora brassicae

Janetta Niemann

Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu Katedra Genetyki i Hodowli Roślin , Dojazd 11, 60-632 Poznań , Polska

Joanna Kaczmarek

Instytut Genetyki Roślin Polskiej Akademii Nauk , Strzeszyńska 34, 60-479 Poznań , Polska

Andrzej Wojciechowski

Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu Katedra Genetyki i Hodowli Roślin , Dojazd 11, 60-632 Poznań , Polska

Jan Olejniczak

Instytut Genetyki Roślin Polskiej Akademii Nauk, Strzeszyńska 34, 60-479 Poznań , Polska

Małgorzata Jędryczka, e-mail: mjed@igr.poznan.pl

Instytut Genetyki Roślin Polskiej Akademii Nauk, Strzeszyńska 34, 60-479 Poznań, Polska
Streszczenie

Clubroot, caused by a protozoan parasite Plasmodiophora brassicae Woronin, dwelling in the soil, is a serious threat not only to the health of cruciferous vegetables, but also to oilseed rape (Brassica napus L.). The aim of the study was to find potential sources of resistance to clubroot among hybrid forms within Brassica and chemical mutants of B. napus (MNU, 32 lines). The material consisted of interspecific hybrids of Brassica napus × B. juncea (F3–F5, 6 lines), B. napus × B. carinata (F4–F6, 26 lines), B. napus × B. campestris ssp. pekinensis (F4–F6, 50 lines) and B. napus × B. campestris var. trilocularis (F4–F6, 50 lines). The maternal form used in experiments was a male sterile line of B. napus MS8, selected from resynthesized oilseed rape (B. rapa ssp. chinensis × B. oleracea var. gemmifera) using in vitro cultures of isolated embryos. The study was conducted using a bioassay with P. brassicae isolates belonging to the races P1–P5. The range of variation within the tested material differed from the range found in parental materials in eight out of ten cases. Forms with increased resistance to clubroot have been found among studied hybrids and mutants.

 

Kiła kapusty, wywoływana przez pierwotniaka Plasmodiophora brassicae Woronin bytującego w glebie, stanowi silne zagrożenie dla zdrowotności roślin kapustowatych, w tym głównie warzyw kapustnych i rzepaku (Brassica napus L.). Celem badań było określenie odporności na kiłę kapusty u wybranych form mieszańcowych w obrębie Brassica i mutantów chemicznych B. napus (MNU, 32 linie). Materiał badawczy stanowiły mieszańce międzygatunkowe Brassica napus × B. juncea (pokolenia F3–F5, 6 linii), B. napus × B. carinata (F4–F6, 26 linii), B. napus × B. campestris ssp. pekinensis (F4–F6, 50 linii) oraz B. napus × B. campestris var. trilocularis (F4–F6, 50 linii). Jako formę mateczną stosowano męskosterylną linię B. napus MS8, wyselekcjonowaną z resyntetyzowanego rzepaku ozimego (B. rapa ssp. chinensis × B. oleracea var. gemmifera) z wykorzystaniem kultur in vitro izolowanych zarodków. Badania prowadzono za pomocą biotestu z wykorzystaniem izolatów P. brassicae należących do ras P1–P5. W ośmiu spośród dziesięciu przypadków, zakres zmienności w obrębie testowanego materiału różnił się istotnie od zakresu stwierdzanego u form rodzicielskich. Wśród uzyskanego potomstwa mieszańcowego i mutantów stwierdzono występowanie form o podwyższonej odporności na kiłę kapusty. 

Słowa kluczowe
Brassica hybrids; clubroot; Plasmodiophora brassicae; chemical mutant; breeding for resistance; formy mieszańcowe Brassica; kiła kapusty;  mutant chemiczny; hodowla odpornościowa
Referencje

Agrios G.N. 2005. Plant Pathology. 5th ed. Elsevier Academic Press, San Diego, USA, 922 pp.

Diederichsen E., Wagenblatt B., Schallehn V., Deppe U., Sacristan M.D. 1996. Transfer to clubroot resistance from resynthesized Brassica napus into oilseed rape – identification of race-specific interactions with Plasmodiophora brassicae. In: Proceedings of the International Symposium on Brassicas. Acta Horticulturae 407: 423–429.

Diederichsen E., Frauen M., Linders E.G.A., Hatakeyama K., Hirai M. 2009. Status and perspectives of clubroot resistance breeding in crucifer crops. Journal of Plant Growth Regulation 28: 265–281.

Dixon G.R. 2009. The occurrence and economic impact of Plasmodiophora brassicae and clubroot disease. Journal of Plant Growth Regulation 28: 194–202.

Jajor E., Korbas M., Kozłowski J., Mrówczyński M., Pruszyński G., Wachowiak H., Walczak F., Węgorek P. 2008. Poradnik sygnalizatora ochrony rzepaku. Instytut Ochrony Roślin – Państwowy Instytut Badawczy, Poznań, 153 ss.

Jajor E., Korbas M., Budka A. 2009. Ograniczanie kiły kapusty (Plasmodiophora brassicae) w rzepaku ozimym przy użyciu tiofanatu metylu. [Reduction of clubroot (Plasmodiophora brassicae) on winter oilseed rape using methyl tiophanate]. Progress in Plant Protection/Postępy w Ochronie Roślin 49 (3): 1268–1272.

Jędryczka M., Korbas M., Jajor E., Danielewicz J., Kaczmarek J. 2012. Występowanie Plasmodiophora brassicae w glebach z uprawami roślin rolniczych w Wielkopolsce, w latach 2011–2012. [The occurrence of Plasmodiophora brassicae in agricultural soils in Wielkopolska region, in 2011–2012]. Progress in Plant Protection/Postępy w Ochronie Roślin 53 (4): 774–778.

Kamei A., Tsuro M., Kubo N., Hayashi T., Wang N., Fujimura T., Hirai M. 2010. QTL mapping of clubroot resistance in radish (Raphanus sativus L.). Theoretical and Applied Genetics 120: 1021–1027.

Kopecky P., Dolezalowa I., Duchoslav M., Dusek K. 2012. Variability in resistance to clubroot in european cauliflower cultivars. Plant Protection Science 48 (4): 146–161.

Korbas M., Jajor E. 2013. Kiła kapusty – narastający problem w uprawie rzepaku. Materiały informacyjne. Instytut Ochrony Roślin – Państwowy Instytut Badawczy, Poznań, Syngenta, Warszawa, 15 ss.

Lüders W., Abel S., Friedt W., Kopahnke D., Ordon F. 2011. Auftreten von Plasmodiophora brassicae als Erreger der Kohlhernie im Winterrapsanbau in Europa sowie Identifizierung, Charakterisierung und molekulare Kartierung neuer Kohlhernieresistenzgene aus genetischen Ressourcen Drittes Nachwuchswissenschaftlerforum. Quedlinburg, 23–25 November 2010. Julius-Kuhn-Archiv 430: 40–43.

Manzanares-Dauleux M.J., Divaret I., Baron F., Thomas G. 2001. Assessment of biological and molecular variability between and within field isolates of Plasmodiophora brassicae. Plant Pathology 50: 165–173.

Nomura K., Minegishi Y., Kimizuka-Takagi C., Fujioka T., Moriguchi K., Shishido R., Ikehashi H. 2005. Evaluation of F2 and F3 plants introgressed with QTL’s for clubroot resistance in cabbage developed by using SCAR markers. Plant Breeding 124: 371–375.

Pageau D., Lajeunesse J., Lafond J. 2006. Impact de l’hernie des crucife`res (Plasmodiophora brassicae) sur la productivite`et la qualite` du canola. Canadian Journal of Plant Pathology 28: 137–143.

Rahman H., Shaker A., Hasan M.J. 2011. Breeding for clubroot resistant spring canola (Brassica napus L.) for the Canadian prairies: Can the European winter canola cv. Mendel be used as a source of resistance? Canadian Journal of Plant Science 91 (3): 447–458.

Rimmer S.R., Shattuck V.I., Buchwaldt I. 2007. Compendium of Brassica Diseases. APS Press, St. Paul, MN, 117 pp.

Robak J. 1991. Zmienność patotypów Plasmodiophora brassicae Wor. występujących w Polsce i ich patogeniczność w stosunku do odmian i linii hodowlanych Brassica oleracea. Instytut Warzywnictwa w Skierniewicach. Praca habilitacyjna 6, 59 ss.

Somé A., Manzanares M.J., Laurens F., Baron F., Thomas G., Rouxel F. 1996. Variation for virulence on Brassica napus L. amongst Plasmodiophora brassicae collections from France and derived single-spore isolates. Plant Pathology 45: 432–439.

Wallenhammar A.C. 1996. Prevalence of Plasmodiophora brassicae in a spring oilseed rape growing area in central Sweden and factors influencing soil infestation levels. Plant Pathology 45: 710–719.

Wojciechowski A. 1993. Some morfological and phenological traits and fertility of lines of artificial winter oilseed rape originated from male-sterile plants (Brassica napus var. oleifera L.). Genetica Polonica 34 (4): 317–325. 

Progress in Plant Protection (2015) 55: 87-91
Data pierwszej publikacji on-line: 2015-01-27 12:04:48
http://dx.doi.org/10.14199/ppp-2015-015
Pełny tekst (.PDF) BibTeX Mendeley Powrót do listy