Progress in Plant Protection

Resistance to stem canker (Leptosphaeria spp.) in interspecific Brassica hybrids
Odporność mieszańców międzygatunkowych rodzaju Brassica na suchą zgniliznę kapustnych (Leptosphaeria spp.) 

Janetta Niemann, e-mail: niemann@up.poznan.pl

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

Joanna Kaczmarek, e-mail: jkac@igr.poznan.pl

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

Andrzej Wojciechowski, e-mail: ajwoj@up.poznan.pl

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

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

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

Stem canker of brassicas (blackleg), caused by the fungi Leptosphaeria maculans and Leptosphaeria biglobosa, is one of the most destructive diseases of oilseed rape (Brassica napus) worldwide. Nowadays, the incorporation of Leptosphaeria resistance into Brassica lines with desirable agronomic and quality traits is a major concern in breeding programs. The aim of this study was to identify the sources of genetic resistance to stem canker in Brassica hybrids obtained from the crossings between two high yielding cultivars (Jet Neuf and Californium) of B. napus and B. carinata, B. fruticulosa, B. rapa ssp. chinensis and B. rapa ssp. pekinensis. The experiment was done in field conditions using F1 and F2 generations of these interspecific hybrids. Moreover, the determination of Leptosphaeria species was studied using Loop-mediated DNA Amplification (LAMP) method. The genotypes differed with their reaction to the pathogen. Between parental species the lowest percentage of infected plants were observed on the B. napus variety Jet Neuf and on B. carinata. Forms with increased resistance to blackleg especially among B. napus × B. carinata and B. napus × B. fruticulosa hybrids have been found.


Sucha zgnilizna kapustnych, powodowana przez grzyby workowe Leptosphaeria maculans i Leptosphaeria biglobosa jest jedną z najgroźniejszych chorób rzepaku w Polsce i na świecie. Obecnie, wprowadzanie odporności na grzyby rodzaju Leptosphaeria do genotypów Brassica o pożądanych cechach agronomicznych i jakościowych jest głównym celem wielu programów badawczych. Celem prezentowanych badań była identyfikacja źródeł odporności genetycznej na suchą zgniliznę kapustnych u mieszańców rodzaju Brassica, otrzymanych z krzyżowania między dwoma odmianami (Jet Neuf i Californium) B. napus i B. carinata, B. fruticulosa, B. rapa ssp. chinensis oraz B. rapa ssp. pekinensis. Doświadczenia przeprowadzone zostały na mieszańcach pokolenia F1 i F2 w warunkach polowych. Dodatkowo przy użyciu techniki LAMP (Loop-mediated DNA Amplification) określono przynależność gatunkową grzybów powodujących suchą zgniliznę kapustnych. Analizowane genotypy wykazały zróżnicowaną odporność na suchą zgniliznę kapustnych. Wśród gatunków rodzicielskich najmniejszy odsetek roślin porażonych stwierdzono na odmianie Jet Neuf B. napus oraz na B. carinata. Formy z podwyższoną odpornością na suchą zgniliznę kapustnych zaobserwowano głównie u mieszańców otrzymanych z krzyżowania między B. napus × B. carinata i B. napus × B. fruticulosa.


Słowa kluczowe
Brassica hybrids; blackleg; Leptosphaeria spp.; breeding for resistance; formy mieszańcowe Brassica; sucha zgnilizna kapustnych; hodowla odpornościowa 
Referencje

Balesdent M.H., Attard A., Ansan-Melayah D., Delourme R., Renard M., Rouxel T. 2001. Genetic control and host range of avirulence towards Brassica napus cultivars Quinta and Jet Neuf in Leptosphaeria maculans. Phytopathology 91: 70–76.

Balesdent M.H., Attard A., Kuhn A.L., Rouxel T. 2002. New avirulence genes in the phytopathogenic fungus Leptosphaeria maculans. Phytopathology 92: 1122–1133.

Delourme R., Pilet-Nayel M.L., Archipiano M., Horvais R., Tanguy X., Rouxel T., Brun H., Renard M., Balesdent M.H. 2004. A cluster of major specific resistance genes to Leptosphaeria maculans in Brassica napus. Phytopathology 94: 578–583.

Ferreira M.E., Rimmer S.R., Williams P.H., Osborn T.C. 1995. Mapping loci controlling Brassica napus to Leptosphaeria maculans under different screening conditions. Phytopathology 85: 213–217.

Fitt B.D.L., Brun H., Barbetti M.J., Rimmer S.R. 2006. World-wide importance of phoma stem canker (Leptosphaeria maculans and L. biglobosa) on oilseed rape (Brassica napus). European Journal of Plant Pathology 114: 3–15.

Gout L., Fudal I., Kühn M.L., Blaise F., Eckert M., Cattolico L., Balesdent M.H., Rouxel T. 2006. Lost in the middle of nowhere: the AvrLm1 avirulence gene of the Dothideomycete Leptosphaeria maculans. Molecular Microbiology 60 (1): 67–80.

Graham G.C., Mayers P., Henry R.J. 1994. A simplified method for the preparation of fungal genomic DNA for PCR and RAPD analysis. Biotechniques 16 (1): 48–50.

Gwiazdowski R., Korbas M., Jajor E. 2008. Ochrona rzepaku przed chorobami. s. 42–55. W: „Integrowana produkcja rzepaku ozimego i jarego” (M. Mrówczyński, S. Pruszyński, red.). Instytut Ochrony Roślin, Poznań, 107 ss.

Jędryczka M. 2006. Epidemiologia i szkodliwość suchej zgnilizny kapustnych na rzepaku ozimym w Polsce. Rozprawy i Monografie Instytutu Genetyki Roślin Polskiej Akademii Nauk 17, 150 ss.

Jędryczka M., Burzyński A., Brachaczek A., Langwiński W., Song P., Kaczmarek J. 2013. Loop-mediated isothermal amplification as a good tool to study changing Leptosphaeria populations in oilseed rape plants and air samples. Acta Agrobotanica 67 (4): 93–100.

Kaczmarek J. 2010. Rozwój stadium generatywnego grzybów Leptosphaeria maculans ([Desm.] Ces. et de Not.) i L. biglobosa (Shoemaker i Brun 2001) oraz ochrona rzepaku przed tymi patogenami. Praca doktorska. Instytut Genetyki Roślin Polskiej Akademii Nauk, Poznań, 238 ss.

Kaczmarek J., Brachaczek A., Jędryczka M. 2011. Wpływ terminu stosowania fungicydu zawierającego flusilazol na skuteczność ochrony rzepaku ozimego przed suchą zgnilizną kapustnych. Rośliny Oleiste – Oilseed Crops 32 (2): 153–166.

Karolewski Z. 1998. The influence of fungicides on Phoma lingam (Tode ex. Fr.) Desm. mycelium growth. IOBC/WPRS Bulletin 21: 33–39.

Kauzik M., Starzycka E., Starzycki M. 2009. Postęp w badaniach nad suchą zgnilizną kapustnych (Leptosphaeria ssp.). Rośliny Oleiste – Oilseed Crops 30: 223–243.

Korbas M., Horoszkiewicz-Janka J., Jajor E. 2008. Uproszczone systemy uprawy a występowanie sprawców chorób. [Simplified systems of soil management in relation to the occurrence of disease casual agents]. Progress in Plant Protection/Postępy w Ochronie Roślin 48 (4): 1431–1438.

Mayerhofer R., Bansal V.K., Thiagarajah M.R., Stringam G.R., Good A.G. 1997. Molecular mapping of resistance to Leptosphaeria maculans in Australian cultivars of Brassica napus. Genome 40: 294–301.

Rahman M.H., Hawkins G., Avery M., Thiagarajah M.R., Sharpe A.G., Lange R.M., Bansal V., Stringam G.R. 2007. Introgression of blackleg (Leptosphaeria maculans) resistance into Brassica napus from B. carinata and identifications of microsatellite (SSR) markers. Proceedings of the 12th International Rapeseed Congress. China, Wuhan, 26–30.03.2007. 4: 47–50.

Shoemaker R.A., Brun H. 2001. The teleomorph of the weakly aggressive segregate of Leptosphaeria maculans. Canadian Journal of Botany 79: 412–419.

Siemens J. 2002. Interspecific hybridization between wild relatives and Brassica napus to introduce new resistance traits into the oilseed rape gene pool. Czech Journal of Genetics and Plant Breeding 38: 155–157.

Starzycka E., Starzycki M., Kauzik M., Woś H., Cichy H., Budzianowski G. 2009. Ocena odporności rzepaku ozimego na porażenie przez Leptosphaeria spp. i Sclerotinia sclerotiorum (Lib.) de Bary w doświadczeniach przeprowadzonych w Małyszynie i Borowie w latach 2007–2009. Rośliny Oleiste – Oilseed Crops 30: 207–222.

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 (2016) 56: 245-250
Data pierwszej publikacji on-line: 2016-06-20 11:26:23
http://dx.doi.org/10.14199/ppp-2016-042
Pełny tekst (.PDF) BibTeX Mendeley Powrót do listy