Genetic behavior of different wheat genotypes against <i>Fusarium graminearum</i>

Abstract

<i>Fusarium graminearum</i> es el principal agente causal de fusariosis de la espiga (FET) de trigo en Argentina, disminuye el rendimiento, reduce la calidad del grano y su uso final, y libera micotoxinas. El objetivo de este estudio fue identificar nuevas fuentes de resistencia a FET en cultivares y líneas de trigo argentinos al comparar con cultivares resistentes internacionales conocidos. El comportamiento de <i>Triticum aestivum</i> se evaluó frente a <i>F. graminearum</i> como indicador de resistencia a la penetración de FET a la espiga de trigo (resistencia de tipo I) en. Los ensayos se realizaron en condiciones de campo en Marcos Juárez (62° 6’ 7” O, 32° 41’ 39” S; 116 msnm), provincia de Córdoba, Argentina, durante la primavera de 2010, con la humedad controlada por un sistema de microaspersión. Para este estudio distribuimos 210 variedades de trigo con espigas inoculadas por pulverización a mano sobre una parcela colina, que fue la unidad experimental; las variedades de trigo se plantaron e inocularon por duplicado. El diseño experimental fue de bloques completos aleatorios y los resultados fueron analizados por ANOVA y el test de Fisher-LSD (p£0.05) para comparar los valores medios de incidencia y severidad entre los tratamientos. La resistencia se evaluó a través de criterios patométricos y de rendimiento. La alta infectividad del aislamiento de <i>F. graminearum</i> permitió evaluar la enfermedad en todas las variedades de trigo. Todas las variables, excepto la incidencia, fueron estadísticamente diferentes entre los cultivares de trigo de Argentina, mientras que sólo el peso de mil granos difirió significativamente en los cultivares internacionales. De los 92 genotipos de trigo de línea avanzada de tres diferentes ciclos de crecimiento, 57 % fueron moderadamente resistentes y 40 % moderadamente susceptibles a infecciones. La resistencia a FET evaluada en todos los cultivares y líneas de genotipos nacionales e internacionales permitió identificar variedades de cinco niveles de resistencia a enfermedades. El conocimiento del comportamiento genético puede contribuir al desarrollo de nuevos cruzamientos para generar variedades de trigo con resistencia mejorada contra FET.

<i>Fusarium graminearum</i> is the principal Fusarium head blight (FHB) causal agent in Argentine wheat, diminishes yields, reduces grain quality and end-use, and liberates mycotoxins. The aim of this study was to identify new sources of resistance to FHB in Argentine wheat cultivars and lines for comparion with known resistant international cultivars. We evaluated the <i>Triticum aestivum</i> behavior against <i>F. graminearum</i> indicative of resistance to wheat-spike penetration by FHB (type-I resistance). The assays were performed under field conditions in Marcos Juárez (62° 6’ 7” W, 32° 41’ 39” S; 116 masl), Córdoba province, Argentina, during spring 2010, with moisture controlled by a microsprinkler system. For this study we distributed 210 wheat varieties with spikes inoculated by hand-spraying on a hill plot, as the experimental unit, and they were planted and inoculated in duplicate. The experimental design was randomized complete blocks and results were analyzed by ANOVA and the Fisher-LSD test (p≤0.05) for comparing the mean values of incidence and severity among treatments. Resistance was evaluated through pathometric criteria and yields. The <i>F. graminearum</i> isolate’s high infectivity enabled disease evaluation for all wheat varieties. All variables, except incidence, were statistically different among the Argentine wheat cultivars, whereas only the thousand-grain weight differed significantly in the international cultivars. Of the 92 advanced wheat-line genotypes of three different growth cycles, 57 % were moderately resistant and 40 % moderately susceptible to infection. FHB resistance evaluated in all cultivars and domestic- and international-genotype lines identified varieties of five different disease-resistance levels. Knowledge of the genetic behavior can contribute to new crosses to generate varieties with improved resistance against FHB.