Determination of the reactions of some wheat genotypes to different stem rust races

Year 2012, Volume: 52 Issue: 3, 207 - 221, 04.10.2012

Zafer Mert , Aziz Karakaya Kadir Akan , Lütfi Çetin Fazıl Düşünceli

Abstract

Wheat is one of the most important energy and mineral sources for human and it provides nutrition for billions of people. Rust diseases are among the most important biotic stress factors limiting wheat production in Turkey. Stem rust caused by Puccinia graminis f. sp. tritici affects wheat in high altitude areas where plant growth period is long. It was also reported from transitional zones and coastal areas of Turkey. The disease causes significant yield and quality losses of grain and straw under epidemic conditions. One of the most important control method of the disease is development and usage of resistant varieties. Determination of the reactions of resistant varieties against different races of stem rust fungus is important. In this study, the OBVD (Common Wheat Yield Trial) set which includes cultivars and advanced lines developed by agricultural research institutes governed by the General Directorate of Agricultural Research and Policy was tested against stem rust races in the seedling stage in 2009. There are 28 bread wheat genotypes and 10 durum wheat genotypes in this set. Each genotype was planted to 150ml pots and 7 seeds were planted to every pot. The wheat cultivar Little Club was used as the susceptible control. Inocula which belong to races TKTTC, RTKTF, and RTTTC were used in the resistance tests. These races were identified in Turkey previously and they were named based on North American nomenclature system. Three genotypes (1 bread and 2 durum wheat genotypes) were found as resistant while 23 genotypes were found as susceptible to these stem rust races. The other twelve genotypes had different reactions to three different races. Preliminary information related to resistance genes in resistant genotypes was also obtained.

Keywords

-

Bazı buğday genotiplerinin kara pas hastalığının farklı ırklarına karşı reaksiyonlarının belirlenmesi

Abstract

Buğday, önemli enerji ve mineral kaynaklarından biri olup, milyarlarca insanın beslenmesinde yer almaktadır. Pas hastalıkları, ülkemizde buğday üretimini sınırlandıran önemli biyotik stres faktörlerinin başında gelmektedir. Pas hastalıkları içerisinde Puccinia graminis f. sp. tritici isimli fungusun neden olduğu kara pas hastalığı, ülkemizde, özellikle bitki gelişim periyodunun uzun olduğu yüksek kesimlerde etkili olmakta, zaman zaman da sahil ve geçit bölgelerinde zarar oluşturmaktadır. Hastalık epidemi oluşturması durumunda, dane ile saman verim ve kalitesinde önemli kayıplara neden olabilmektedir. Pas hastalıklarıyla mücadelede, dayanıklı çeşitlerin geliştirilmesi ve kullanımı önemli mücadele yöntemlerindendir. Dayanıklı çeşitlerin geliştirilmesinde etmenin farklı ırklarına karşı genotiplerin reaksiyonlarının belirlenmesi önemlidir. Tarımsal Araştırmalar ve Politikalar Genel Müdürlüğü'ne bağlı olarak çalışan ve ıslah çalışmaları yürüten bazı araştırma enstitülerinin verim denemelerinde yer alan çeşit adayı hatlardan oluşturulmuş olan Ortak Bölge Verim Denemesi (OBVD) setinin fide evresinin reaksiyonlarının belirlenmesi 2009 yılında yürütülen bu çalışmanın konusunu oluşturmaktadır. Bu genotiplerden 28'i ekmeklik, 10'u da makarnalık tiptedir.  Bu çalışma kapsamında her bir genotip 150 ml'lik saksılara, 7 adet tohum olacak şekilde ekilmiş olup hassas kontrol çeşidi olarak Little Club buğday çeşidi kullanılmıştır.  Dayanıklılık testleri, ülkemizde belirlenen ve Kuzey Amerika ırk isimlendirme sistemine göre TKTTC, RTKTF ve RTTTC şeklinde isimlendirilmiş olan 3 kara pas ırkına ait inokulum kullanılarak gerçekleştirilmiştir.  Kullanılan 3 izolatın tümüne karşı test edilen 38 genotipten 3'ünün (1 ekmeklik, 2 makarnalık) dayanıklı, 23 genotipin hassas olduğu, diğer 12 genotipin ise ırklara karşı dayanıklı veya hassas grupta yer alan farklı reaksiyonlar verdiği belirlenmiştir. Dayanıklı olarak belirlenen materyalde test edilen 3 izolata karşı farklı kara pas dayanıklılık genlerinin etkin olduğu ile ilişkili ön bilgiler de edinilmiştir.

Keywords

Buğday, kara pas, Puccinia graminis f.sp. tritici

References

• Anonim 2011. Tarihi:13.12.2011). (Erişim
• Aktaş H. 2001. Önemli Hububat Hastalıkları ve Survey Yöntemleri. Tarım ve Köyişleri Bakanlığı. Bitki Sağlığı Araştırmaları Daire Başkanlığı.74 s., Ankara.
• Bariana H. S., Brown G.N., Bansal U.K., Miah H., Standen G.E. and Lu M. 2007. Breeding Triple Rust Resistant Wheat Cultivars For Australia Using Conventional and Marker-Assisted Selection Technologies. Australian Journal of Agricultural Research, 58, 576–587.
• Bolat N. ve Keser M. 1993. Orta Anadolu ve Geçit Bölgesi Islah Projesi. 1992 Yılı Gelişme Raporu (Basılmamış). Anadolu Tarımsal Araştırma Enstitüsü. Eskişehir.
• Bolat N., Keser M., Altay F., Çetinel T.M., Çolak N. ve Sever L. 1999. Sarı Pas Hastalığının Buğday Verimine Etkisi. Orta Anadolu‟da Hububat Tarımının Sorunları ve Çözüm Yolları Sempozyumu, 8 - 11 Haziran 1999, Konya, 697-699.
• Çelik N., Bilgiç E., Çetin L. ve Prescott J.M. 1976. Buğday Araştırma ve Eğitim Projesi. Bölgesel Buğday Hastalıkları 1975-1976 Yılı Ara Raporu (Basılmamış). Gıda Tarım ve Hayvancılık Bakanlığı. Ankara Bölge Zirai Araştırma Enstitüsü, Ankara.
• Çetin L., Albustan S. ve Dalkıran H. 1990. Bitki Hastalıkları ve Dayanıklılık Islahı Bölümü Çalışma Raporu (Yayımlanmamıştır). Tarla Bitkileri Merkez Araştırma Enstitüsü, Ankara.
• Düşünceli F., Çetin L., Albustan S. ve Ekiz H. 1999. Orta Anadolu Buğday Ekilişlerinde Pas Hastalıklarının (Puccinia Spp.) Yaygınlığı, Önemi ve Alınması Gereken Tedbirler. Orta Anadolu'da Hububat Tarımının Sorunları ve Çözüm Yolları Sempozyumu, 8-11 Haziran 1999, Konya, 693-696.
• Flor H.H. 1956. The Complementary Gene Systems in Flax and Flax Rust. Advances in Genetics, 8, 29-54.
• İyriboz N.Ş. ve İleri M. 1941. Hububat Hastalıkları. T.C. Ziraat Vekâleti Neşriyatı. Umumi Sayı: 492 Mahsul Hastalıkları Sayı: 5. Kültür Basımevi, 174 s., İzmir.
• İren S. 1955. Orta Anadolu Hububat Bölgelerinde Kara Pas Mantarının Önemi, Epidemi Haline Geçme İmkânları, Irkları, Mukavim Çeşitler Yetiştirmede Irkların Rolü ve Ara Bitkileri Üzerinde Araştırmalar. Ziraat Vekâleti. Ankara Ziraat Mücadele Enstitüsü. Güzel İstanbul Matbaası, Ankara.101.
• Jin Y. and Singh R.P. 2006. Resistance in U.S. Wheat to Recent Eastern African Isolates of Puccinia graminis f. sp. tritici with Virulence to Resistance Gene Sr31. Plant Disease, 90, 476-480.
• Kınacı E. ve Kınacı G. 1991. Orta Anadolu ve Geçit Kuşağında Buğday ve Arpa Hastalık Paterni ve Etkileri. 6. Türkiye Fitopatoloji Kongresi Bildirileri, 7-11 Ekim, İzmir, 1- 5.
• Knott D.R. 1989. The Wheat Rust-Breeding for Resistance. Monographs on Theoretical and Applied Genetics. 12. Springer-Verlag Berlin Heidelberg. 201 P. Germany.
• Liu J.Q. and Kolme, J.A. 1998. Genetics of Stem Rust Resistance in Wheat Cvs. Pasqua and AC Taber. Phytopathology 88, 171-176.
• Mamluk O.F., Cetin L., Braun H.J., Bolat N., Bertschinger L., Makkouk K.M., Yıldırım, A.F., Sari, E.E., Zencirci, N., Albustan, S., Cali, S., Beniwal, S.P.S. and Dusunceli, F. 1997. Current Status of Wheat and Barley Diseases in The Central Anatolian Plateau of Turkey. Phytopathologia Mediterranean 36,167-181.
• Manninger K., Csosz M., Falusı J. and Mesterhazy A. 1998. Postulation of Resistance Genes To Wheat Stem Rust in Winter Wheat Genotypes From Szeged. Acta- Phytopathologica Et Entomologica Hungarica. 33, 37-42.
• Mert Z., Çetin L., Albustan S., Düşünceli F., Akan K,. Aydoğdu M. 2007. Occurrence of Wheat Rusts in Turkey in 2007 Growing Season. Poster. 16th Biennial Australasian Plant Pathology Society Conference, 24-27 September 2007, Adelaide, Australia, 209.
• Mert Z., Çetin L., Düşünceli F., Akan K., Albustan S., Aydoğdu M., Karakaya A. 2009. Occurrence of Wheat Rusts in Turkey during the 2008 Growing Season. 2009 BGRI Technical Workshop 17-20 Mart 2009. Meksika.
• Mert Z., Çetin L., Akan K., Demir L., Tülek A., Tekdal S., Şermet C., Yorgancılar A., Ünsal R., Küçüközdemir Ü., İlkhan A., Paksoy A.H., Ay H. 2011a. Occurrence of Wheat Rusts in Turkey during the 2010 Growing Season. 2011 BGRI Technical Workshop, 13-16 Haziran 2011, Minnesota, 160.
• Mert Z., Karakaya A., Düşünceli F., Akan K., Çetin L. 2011b. Determination of Puccinia graminis f. sp. tritici Races of Wheat in Turkey. Turk J Agric For., Doi:10.3906/Tar-1010-1278. (in press)
• Oran Y.K. ve Parlak Y. 1969. Hububat Paslarına Karşı İlaçlı Mücadele Üzerinde Çalışmalar. Bitki Koruma Bülteni, 10, 87-98.
• Özbaş O. 1967. Pas ve Sürmeye Dayanıklı Buğday Yetiştirilmesi Üzerine Araştırmalar. Samsun Bölge Ziraî Mücadele Araştırma Enstitüsü Neşriyatı, Teknik Bülten. No. 3, Samsun.
• Roelfs A.P., Singh R.P. and Saari E.E. 1992. Rust Diseases of Wheat: Concepts and Methods of Diseases Management, 81 P., Mexico.
• Scheibe A. 1932. The Black Rust Epidemics in The Balkans, 1932. Nach Ricktenbl. Deutsch. Pflanzenschuttdienst, XIII, 1, Pp. 5-6.
• Vanderplank J.E. 1963. Plant Disease: Epidemics and Control. Academic Press. 349 P. New York, London.
• Xu S.S., Jin Y., Klindworth D.L., Wang R.R.C. and Cai X. 2009. Evaluation and Characterization of Seedling Resistances to Stem Rust Ug99 Races in Wheat–Alien Species Derivatives. Crop Science, 49, 2167–2175.
• Yıldırım A.F, Kınacı E., Hekimhan H. ve Çeri S. 1999. Konya, Karaman, Niğde ve Aksaray Yörelerinde Tahıllarda Önemli Hastalıkların Durumu ve Bunlara Dayanıklılık Kaynaklarının Araştırılması. Orta Anadolu‟da Hububat Tarımının Sorunları ve Çözüm Yolları Sempozyumu, 8-11 Haziran 1999, Konya, 404-413.
• Zadoks J.C. 1963. Epidemiology of Wheat Rusts in Europe. FAO Plant Protection Bull. 13, 97–108.