Progress in Plant Protection

Cross resistance analysis of Cercospora beticola to triazole (DMI) fungicides
Analiza odporności krzyżowej Cercospora beticola na fungicydy triazolowe (DMI)

Katarzyna Pieczul, e-mail: k.pieczul@iorpib.poznan.pl

Instytut Ochrony Roślin – Państwowy Instytut Badawczy, Zakład Mikologii, Władysława Węgorka 20, 60-318 Poznań, Polska

Agnieszka Łacka, e-mail: aga@riders.pl

Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Katedra Metod Matematycznych i Statystycznych, Wojska Polskiego 28, 60-637 Poznań, Polska
Streszczenie

The results of the growth inhibition level of isolates culturing on PDA (Potato Dextrose Agar) medium containing prochloraz, cyproconazole, epoxiconazole, flusilazole, tebuconazole and tetraconazole at various concentrations were used in the studies of Cercospora beticola cross resistance to triazole (demethylation inhibitors – DMI) fungicides. Spearman correlation matrix was determined for all active substances and illustrated by heat maps, and followed by cluster analysis. Between the ranks of correlation coefficients of the individual active substances a trend emerged indicating the similarity between some of them and, associated with the risk of resistance development. The greatest risk of cross resistance forming was identified for the following groups: cyproconazole and tetraconazole; tebuconazole, flusilazole and epoxiconazole. The statistical analysis indicated also the possibility of using prochloraz for control of C. beticola strains with decreasing sensitivity or resistant to triazoles.


W badaniach odporności krzyżowej izolatów Cercospora beticola na fungicydy triazolowe (demethylation inhibitors – DMI) wykorzystano wyniki analiz stopnia hamowania wzrostu izolatów rosnących na pożywce PDA (Potato Dextrose Agar) przez dodane do podłoża w różnych stężeniach: prochloraz, cyprokonazol, epoksykonazol, flusilazol, tebukonazol i tetrakonazol. Dla wszystkich badanych substancji czynnych wyznaczono macierz korelacji rang Spearmana, którą zilustrowano przy pomocy map ciepła, a następnie przeprowadzono analizę skupień. Pomiędzy wartościami współczynników korelacji poszczególnych substancji czynnych zarysowały się tendencje do grupowania, wskazujące na podobieństwa między niektórymi z nich związane z ryzykiem powstawania odporności na triazole. Największe ryzyko powstawania odporności krzyżowej zidentyfikowano dla grup: cyprokonazol i tetrakonazol oraz tebu-konazol, flusilazol i epoksykonazol. Analiza statystyczna wskazała jednocześnie na możliwość wykorzystania prochlorazu w zwalczaniu szczepów C. beticola o obniżonej wrażliwości lub odpornych na triazole.


Słowa kluczowe
cross resistance; Cercospora beticola; triazole; odporność krzyżowa; triazole
Referencje

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.

Cools H.J., Mullins G.L., Fraaije B.A., Parker J.E., Kelly D.E., Lucas J.A., Kelly S.L. 2011. Impact in recently emerged sterol 14-demethylase (CYP51) variants of Mycosphaerella graminicola on azole fungicide sensitivity. Applied and Environmental Microbiology 77: 3830–3837.

Cunha M.G., Rizzo D.M. 2003. Development of fungicide cross resistance in Helminthosporium solani populations from California. Plant Disease 87: 798–803.

Faria-Ramos I., Farinha S., Neves-Maia J., Tavares P.R., Miranda I.M., Estevinho L.M., Pina-Vaz C., Rodriguez A.G. 2014. Development of cross-resistance by Aspergillus fumigatus to clinical azoles following exposure to prochloraz, an agricultural azole. BMC Microbiology 14, p. 155. DOI: 10.1186/1471-2180-14-155.

Karaoglanidis G.S., Ioannidis P.M., Thanassoulopoulos C.C. 2000. Reduced sensitivity of Cercospora beticola isolates to sterol-demethylation-inhibiting fungicides. Plant Pathology 49 (5): 567–572.

Karaoglanidis G.S., Thanassoulopoulos C.C. 2003. Cross-resistance patterns among sterol biosynthesis inhibiting fungicides (SBIs) in Cercospora beticola. European Journal of Plant Pathology 109 (9): 929–934.

Lepesheva G.I., Waterman M.R. 2007. Sterol 14-demethylase cytochrome P450 (Cyp51), a P450 in all biological kingdoms. Biochemica et Biophysica Acta 1770 (3): 467–477.

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 (10): 853–863.

Nikou D., Malandrakis A., Konstantakaki M., Vontas J., Markoglou A., Ziogas B. 2009. Molecular characterization and detection of overexpressed C-14 alpha-demethylase-based DMI resistance in Cercospora beticola field isolates. Pesticide Biochemistry and Physiology 95 (1): 18–27.

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.

Wolf P.F.J., Verreet J.A. 2002. An integrated pest management system in Germany for the control of fungal leaf diseases in sugar beet: the IPM sugar beet model. Plant Disease 86: 336–344.

Wynard R.A., Brown J.K.M. 2005. Sequence variation in the Cyp51 gene of Blumeria graminis associated with resistance to sterol demethylase inhibiting fungicides. Fungal Genetics and Biology 42: 726–735.

Zalecenia Ochrony Roślin na lata 2014/2015. Cz. I, Rośliny Rolnicze. 2015. Instytut Ochrony Roślin – PIB, Poznań, 327 ss.

Progress in Plant Protection (2016) 56: 79-84
Data pierwszej publikacji on-line: 2016-02-24 08:43:38
http://dx.doi.org/10.14199/ppp-2016-014
Pełny tekst (.PDF) BibTeX Mendeley Powrót do listy