Progress in Plant Protection

Outbreak of barley yellow dwarf in winter cereals in Poland in the season 2014/2015
Masowe wystąpienia żółtej karłowatości jęczmienia na zbożach ozimych w Polsce w sezonie 2014/2015 

Małgorzata Jeżewska, e-mail: m.jezewska@iorpib.poznan.pll

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

Katarzyna Trzmiel, e-mail: k.trzmiel@iorpib.poznan.pl

Instytut Ochrony Roślin – Państwowy Instytut Badawczy, Zakład Wirusologii i Bakteriologii, Władysława Węgorka 20, 60-318 Poznań, Polska
Streszczenie

Barley yellow dwarf (BYD) is the most dangerous distributed worldwide virus disease of cereals caused by a group of several virus species transmitted by aphids in persistent manner. In the season 2014/2015 the disease occurred at high incidence in all parts of Poland except Podlasie region, causing serious yield losses, particularly in winter barley. Plant samples exhibiting the disease symptoms were analyzed using ELISA test detecting two principal causal agents: Barley yellow dwarf virus-MAV (BYDV-MAV) and Barley yellow dwarf virus-PAV (BYDV-PAV). A total of 688 samples of cereal plants were tested. The rate of the virus detection was very high (over 80%). The impact of climatic conditions on the outbreak of the disease was analyzed and discussed.


Żółta karłowatość jęczmienia (barley yellow dwarf − BYD) jest najgroźniejszą chorobą wirusową wszystkich gatunków zbóż na świecie, wywoływaną przez kilka gatunków sprawców przenoszonych przez mszyce w sposób trwały. W sezonie 2014/2015 wiroza wystąpiła we wszystkich regionach Polski, oprócz Podlasia, w dużym nasileniu powodując znaczne straty plonu, szczególnie na uprawach jęczmienia ozimego. Przy użyciu testu ELISA, wykrywającego dwa podstawowe gatunki wirusów żółtej karłowatości jęczmienia: Barley yellow dwarf virus-MAV (BYDV-MAV) i Barley yellow dwarf virus-PAV (BYDV-PAV) przebadano ogółem 688 prób roślin zbożowych, pochodzących z różnych regionów kraju, z objawami wskazującymi na porażenie. Wykrywalność wirusów była wysoka (ponad 80%). Przeanalizowano i przedyskutowano wpływ warunków pogodowych na tak intensywne wystąpienie wirozy.


Słowa kluczowe
barley yellow dwarf; viruses; aphid; vectors; wheat; barley; triticale; żółta karłowatość jęczmienia; wirusy; mszyce; wektory; pszenica; jęczmień; pszenżyto
Referencje

Bicknell K., Greer G., Teulon D.A.J. 2000. The value of forecasting BYDV in autumn sown cereals. New Zealand Plant Protection 53: 87−92.

Bragard C., Caciagli P., Lemaire O., Lopez-Moya J.J., MacFarlane S., Peters D., Susi P., Torrance L. 2013. Status and prospects of plant virus control through interference with vector transmission. Annual Review of Phytopathology 51: 177−201.

Brault V., Perigon S., Reinbold C., Erdinger M., Scheidecker D., Herrbach E., Richards K., Ziegler-Graff V. 2005. The polerovirus minor capsid protein determines vector specificity and intestinal tropism in the aphid. Journal of Virology 79 (15): 9685−9693.

Burrows M.E., Caillaud M.C., Smith D.M., Benson E.C., Gildow F.E., Gray S.M. 2006. Genetic regulation of polerovirus and luteovirus transmission in the aphid Schizaphis graminum. Phytopathology 96: 828−837.

Burrows M.E., Caillaud M.C., Smith D.M., Gray S.M. 2007. Biometrical genetic analysis of luteovirus transmission in the aphid Schizaphis graminum. Heredity 98: 106−113.

Cilia M., Howe K., Fish T., Smith D., Mahoney J., Tamborindeguy C., Burd J., Thannhauser T.W., Gray S. 2011. Biomarker discovery from the top-down: protein biomarkers for efficient virus transmission by insects (Homoptera: Aphididae) discovered by coupling genetics and 2-D DIGE. Proteomics 11 (12): 2440−2458.

Conti M., D’Arcy C.J., Jedlinski H., Burnett P.A. 1987. World situation – the “yellow plague” of cereals, barley yellow dwarf virus. World perspectives on BYD. Proceedings of the International Workshop. Italy, Udine, July 6−11, 1987: 1−6.

Domier L.L. 2012. Luteoviridae. p. 1045−1052. In: “Virus Taxonomy: Ninth Report of the International Committee on Taxonomy of Viruses” (A.M.Q. King, M.J. Adams, E.B. Carstens, E.J. Lefkowitz, eds.). Elsevier Inc., UK, USA, 1327 pp.

Fiebig M., Poehling H.-M., Borgemeister C. 2004. Barley yellow dwarf virus, wheat and Sitobion avenae: a case of trilateral interactions. Entomologia Experimentalis et Applicata 110 (1): 11−21.

Gildow F.E. 1980. Increased production of alatae by aphids reared on oats infected with barley yellow dwarf virus. Annals of Entomological Society of America 73: 343−347.

Gildow F., Gray S.M. 1993. The aphid salivary gland basal lamina as a selective barrier associated with the vector specific transmission of Barley yellow dwarf luteoviruses. Phytopathology 83 (12): 1293−1302.

Gray S., Gildow F.E. 2003. Luteovirus-aphid interactions. Annual Review of Phytopathology 41: 539−566.

Hoppe W., Ruszkiewicz M., Zielińska L. 1983. Occurrence of barley yellow dwarf virus on oat cultures in Poland. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych 291: 119−129.

Jeżewska M. 1998. Transmission of barley yellow dwarf luteovirus isolates MAV and PAV by cereal aphid Metopolophium dirhodum. Journal of Plant Protection Research 38 (1): 5−10.

Jeżewska M. 2003. Choroby wirusowe zbóż, diagnostyka i występowanie. [Virus diseases of gereals, diagnostics and occurrence]. Progress in Plant Protection/Postępy w Ochronie Roślin 43 (1): 164−171.

Jeżewska M. 2013. Wpływ warunków pogodowych na występowanie wirusa żółtej mozaiki jęczmienia (Barley yellow mosaic virus, BaYMV) w Polsce oraz ocena podatności odmian jęczmienia ozimego na zakażenie. [Impact of temperature and rainfall on symptom expression of barley yellow mosaic in Poland and preliminary assessment of the reaction of winter barley cultivars to the virus]. Progress in Plant Protection/Postępy w Ochronie Roślin 53 (2): 409−412.

Jeżewska M., Cajza M., Buchowska-Ruszkowska M. 2010. Monitoring i diagnostyka molekularna wirusów zbóż. s. 157−180. W: „Ograniczanie strat w plonach roślin uprawnych z zachowaniem bezpieczeństwa żywności” (D. Sosnowska, red.). Instytut Ochrony Roślin – Państwowy Instytut Badawczy, Poznań, 284 ss.

Kendall D.A., Brain P., Chinn N.E. 1992. A simulation model of the epidemiology of barley yellow dwarf virus in winter sown cereals and its application to forecasting. Journal of Applied Ecology 29: 414−426.

Leclercq-Le Quillec F., Plantagenest M., Riault G., Dedryver C.A. 2000. Analyzing and modeling temporal disease progress of Barley yellow dwarf virus serotypes in barley fields. Phytopathology 90 (8): 860−866.

Lister R.M., Rochow W.F. 1979. Detection of barley yellow dwarf virus by enzyme-linked immunosorbent assay. Phytopathology 69: 649−654.

Liu Y., Buchenauer H. 2005. Interactions between Barley yellow dwarf and Fusarium spp. affecting development of Fusarium head blight of wheat. European Journal of Plant Pathology 113 (3): 283−295.

McElhany P., Real L.A. 1995. Vector preference and disease dynamics: a study of barley yellow dwarf virus. Ecology 76 (2): 444−457.

Peiffer M.L., Gildow F.E., Gray S.M. 1997. Two distinct mechanisms regulate luteovirus transmission efficiency and specificity at the aphid salivary gland. Journal of General Virology 78 (3): 495−503.

Perry K.L., Kolb F.L., Sammons B., Lawson C., Cisar G., Ohm H. 2000. Yield effects of Barley yellow dwarf virus in soft red winter wheat. Phytopathology 90: 1043−1048.

Plumb R.I. 1992. Barley yellow dwarf. p. 41−79. In: “Plant Diseases of International Importance” Vol. 1 “Diseases of Cereals and Pulses” (J. Kumer, S. Chavbe, eds.). Englewood Cliffs, New Jersey, USA, Prentice, 273 pp.

Rochow W.F. 1965. Apparent loss of vector specificity following double infection by two strains of barley yellow dwarf virus. Phytopathology 55: 62−69.

Rochow W.F. 1970. Barley yellow dwarf virus. CMI/AAB Descriptions of Plant Viruses No 32.

Ruszkowska M. 2004. Modyfikacja progów szkodliwości i metody alternatywne w warunkach powstawania nowych form rozwojowych mszyc. [Modification of pest thresholds and alternative methods in conditions of the development of new aphids forms]. Progress in Plant Protection/Postępy w Ochronie Roślin 44 (1): 347−354.

Ruszkowska M. 2006. Uwarunkowania klimatyczne w rozprzestrzenianiu najważniejszych wektorów chorób wirusowych na zbożach w badanych regionach Polski. [Permament and cyclic parthenogenesis of Rhopalosiphum padi (L.) (Homoptera: Aphidoidea) across different climate regions in Poland]. Progress in Plant Protection/Postępy w Ochronie Roślin 46 (1): 276−283.

Strażyński P., Ruszkowska M., Jeżewska M., Trzmiel K. 2011. Evaluation of the autumn infection of winter barley with barley yellow dwarf viruses transmitted by anholocyclic form of bird cherry-oat aphid Rhopalosiphum padi L. in Poland. Journal of Plant Protection Research 51 (3): 314−321.

Teulon D.A.J., Stufkens M.A.W., Nicol D., Harcourt S.J. 1999. Forecasting barley yellow dwarf virus in autumn-sown cereals in 1998. Proceedings of 52nd New Zealand Plant Protection Conference: 187−191.

Thackray D.J., Ward L.T., Thomas-Carroll M.L., Jones R.A.C. 2005. Role of winter-active aphids spreading Barley yellow dwarf virus in a Mediterranean-type environment. Australian Journal of Agricultural Research 56: 1089−1099.

Progress in Plant Protection (2016) 56: 296-301
Data pierwszej publikacji on-line: 2016-07-25 14:05:37
http://dx.doi.org/10.14199/ppp-2016-048
Pełny tekst (.PDF) BibTeX Mendeley Powrót do listy