Resistance of Zymoseptoria tritici populations to some active ingredients of fungicides

Bc. Milica Raco

Master's thesis

Rezistence populací Zymoseptoria tritici na některé aktivní složky fungicidů

Abstract:

Během různých fází vývoje může být pšenice infikovana mnoha rostlinnými patogeny. Jeden z nejběžnějších je Zymoseptoria tritici, původce choroby nazývané septoriová skvrnitost pšenice (dříve: braničnatka pšenice) s anglickým názvem Septoria Tritici Blotch (STB). Nejčastější strategií při léčbě choroby vyvolané patogenem Z. tritici je ošetření rostlin fungicidy. Bohužel tento rostlinný patogen, stejně jako mnoho jiných, vyvinul rezistenci vůči některým z nejčastěji používaných fungicidních skupin.Cílem této studie bylo zjistit rezistenci Z. tritici k strobilurinovému fungicidu azoxystrobin. V dubnu 2017, zhruba 300 vzorků rostlin bylo odebráno z 11 geografických oblastí v České republice. Z těchto rostlinných vzorků bylo získáno a testováno na přítomnost rezistence 52 monosporických izolátů Z. tritici.Resistence proti fungicidům byla měřena a detekována biotestem a molekulárními metodami jako CAPS marker (Cleaved Amplified Polymorphic Sequences) a qPCR (Quantitative Polymerase Chain Reaction). Rezistence na azoxystrobin byla potvrzena biotestem u 54% z celkového počtu analyzovaných izolátů. Analýzou CAPS markerů byla přítomnost mutantní alely G143A mitochondriálního genu cytochromu b, spojená s rezistencí ke strobilurinovým fungicidům, potvrzena ve všech vybraných izolátech označených jako rezistentní v biotestu. DNA jednoho infikovaného listového vzorku označeného jako 17Zt212 byla izolována a testována metodou qPCR. V tomuto vzorku (17Zt212) bylo zjištěno, že 4% populace Z. tritici je rezistentní vůči fungicidu azoxystrobinu.

Abstract:

During the different stages of its development, wheat is possible infected by many plant pathogens. One of the most common is Zymoseptoria tritici, the causal agent of the disease called Septoria Tritici Blotch (STB). The most common strategy in the Z. tritici disease management is treating plants with fungicides. Unfortunately, this plant pathogen as many others evolved resistance towards some of the most commonly used fungicidal classes. The aim of this study was to detect the resistance of Z. tritici to strobilurin fungicide azoxystrobin. During the April 2017, around 300 plant samples were collected from 11 geographical regions in the Czech Republic. From those plant samples, 52 monosporic Z. tritici isolates were obtained and tested for the presence of the resistance. The fungicide resistance was measured and detected by laboratory agar dilution biotest and molecular methods as a CAPS marker (Cleaved Amplified Polymorphic Sequences) and qPCR (Quantitative Polymerase Chain Reaction). By agar dilution biotest, resistance to azoxystrobin was confirmed in 54% of total 52 analysed isolates. By CAPS marker analysis, the presence of G143A mutant allele of the mitochondrial cytochrome b gene, linked to the fungicide resistance, was confirmed in all selected isolates marked as resistant in the biotest. The DNA of one infected leaf sample collected from the field marked as 17Zt212 was isolated and tested by the qPCR method. In the field sample (17Zt212), the 4% of the Z. tritici population was found to be resistant to fungicide azoxystrobin.

Keywords

strobilurin, azoxystrobin, G143A, cytochrom b, Braničnatka pšeničná

Keywords

strobilurin, azoxystrobin, cytochrome b, G143A, Septoria tritici blotch

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 26. 4. 2018

Thesis defence

• Supervisor: prof. Ing. Radovan Pokorný, Ph.D.

Mendel University in Brno

Faculty of AgriSciences

Master programme / field:
Plant Protection / Plant Protection