Występowanie Fusarium spp. na kłosach jęczmienia jarego oraz szkodliwość Fusarium avenaceum (Fr.) Sacc. dla wybranych odmian tego zboża
Elżbieta Barbara Mielniczuk
Katedra Ochrony Roślin, Wydział Ogrodnictwa i Architektury Krajobrazu, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, ul. Leszczyńskiego 7, 20-069 Lublin, Polskahttps://orcid.org/0000-0003-1974-0597
Abstrakt
Fuzarioza kłosów zbóż oraz zawartość mykotoksyn w ziarnie są jednymi z głównych problemów światowego rolnictwa. Prezentowane badania przeprowadzono w latach 2020–2022, ich celem było oszacowanie udziału Fusarium spp. w porażaniu kłosów jęczmienia jarego oraz ocena podatności 9 odmian tego zboża na porażenie przez F. avenaceum. Ocenę szkodliwości F. avenaceum dla wybranych odmian jęczmienia jarego wykonano na podstawie doświadczenia polowego z inokulacją kłosów zawiesiną zarodników konidialnych badanego gatunku grzyba. Badania nad częstotliwością występowania fuzariozy kłosów jęczmienia wykazały, że średni udział kłosów z ob-jawami porażenia przez Fusarium spp. wahał się od 0,5% do 2,0%. Gatunkiem dominującym na ziarnie analizowanych odmian był F. poae. Znaczny udział w powodowaniu fuzariozy kłosów miały także gatunki F. culmorum i F. avenaceum. Wykazano również, że inokulacja kłosów badanych odmian jęczmienia w fazie kwitnienia spowodowała średnią obniżkę liczby ziarniaków w kłosie na poziomie 17,7%. Natomiast średnia redukcja plonu ziarna i masy 1000 ziaren dla wszystkich badanych odmian w porównaniu z kontrolą wynosiła odpowiednio 35,7% i 23,3%. Największą podatno-ścią na porażenie kłosów przez F. avenaceum charakteryzowała się odmiana Oberek, natomiast najmniejszą odmiana Ramzes.
Słowa kluczowe:
jęczmień, fuzarioza kłosów, Fusarium avenaceum, podatność odmianBibliografia
Badea A., Wijekoon C., 2021. Benefits of barley grain in animal and human diets. W: A.K. Goyal (red.). Cereal grains, vol. 1. https://doi.org/10.5772/intechopen.97053
Barreto D., Carmona M., Ferrazini M., Zanelli M., Perez B.A., 2004. Occurrence and pathogenicity of Fusarium poae in barley in Argentina. Cer. Res. Comm. 32(1), 53–60. https://doi.org/10.1007/BF03543280
Beccari G., Prodi A., Tini F., Bonciarelli U., Onofri A., Oueslati S., Limayma M., Covarelli L., 2017. Changes in the Fusarium head blight complex of malting barley in a three-year field experiment in Italy. Toxins 9(4), 120. https://doi.org/10.3390/toxins9040120
Bernhoft A., Torp M., Clasen P.-E., Løes A.-K., 2012. Influence of agronomic and climatic factors on Fusarium infestation and mycotoxin contamination of cereals in Norway. Food Add. Contam. 29(7), 1129–1140. https://doi.org/10.1080/19440049.2012.672476
Chełkowski J., Kaptur P., Tomkowiak M., Kostecki M., Goliński P., Ponitka A., Ślusarkiewicz-Jarzina A., Bocianowski J., 2000. Moniliformin accumulation in kernels of triticale accessions inoculated with Fusarium avenaceum, in Poland. J. Phytopathol. 148, 433–439. https://doi.org/10.1046/j.1439-0434.2000.00538.x
Chrpová J., Šíp V., Štočková L., Stemberkova L., Tvaružek L., 2011. Resistance to Fusarium head blight in spring barley. Czech J. Gen. Plant Breed. 47(2), 58–63. https://doi.org/10.17221/129/2010-CJGPB
Cook R.J., 1967. Gibberella avenacea sp. n., perfect stage of Fusarium roseum f.sp. cerealis ‘avenaceum’. Phytopathology, 57, 732-736.
Desjardins A.E., 2006. Fusarium – mycotoxins chemistry genetics and biology. APS. PRESS. The Amer. Phytopathol. Soc. St. Paul. Minnesota USA, ss. 260.
Fernando W.G.D., Oghenekaro A.O., Tucker J.R., Badea A., 2021. Building on a foundation: advances in epidemiology, resistance breeding, and forecasting research for reducing the impact of Fusarium head blight in wheat and barley. Can. J. Plant Pathol. 43(4), 495–526. https://doi.org/10.1080/07060661.2020.1861102
Geißinger C., Gastl M., Becker T., 2022. Enzymes from cereal and Fusarium metabolism involved in the malting process – A review. J. Am. Soc. Brew. Chem. 80(1), 1–16. https://doi.org/10.1080/03610470.2021.1911272
Hofer K., Hückelhoven R., Hess M., 2019. Analysis of archive samples of spring and winter barley support an increase in individual Fusarium species in Bavarian barley grain over the last decades. J. Plant Dis. 126, 247–254. https://doi.org/10.1007/s41348-019-00220-0.
Kerényi Z., Moretti A., Waalwijk C., Oláh B., Hornok L., 2004. Mating type sequences in asexually reproducing Fusarium species. Appl. Environ. Microbiol. 70, 4419–4423.
Kiecana I., 1994. Badania nad fuzariozą kłosów jęczmienia jarego (Hordeum vulgare L.) z uwzględnieniem podatności odmian i zawartości mikotoksyn w ziarnie. Wyd. AR, Lublin, Ser. Wyd. – Rozpr. Nauk. 161, ss. 49.
Kiecana I,. Cegiełko M., Mielniczuk E., Perkowski J., 2012. The occurrence of Fusarium poae (Peck) Wollenw. on oat (Avena sativa L.) panicles and its harmfulness. Acta Agrobot. 65, 169–178. https://doi.org/10.5586/aa.2012.035
Linkmeyer A., Götz M., Hu L., Asam S., Rychlik M., Hausladen H., Hess M., Hückelhoven R., 2013. Assessment and introduction of quantitative resistance to Fusarium head blight in elite spring barley. Phytopathology 103, 1252–1259. https://doi.org/10.1094/PHYTO-02-13-0056-R
Linkmeyer A., Hofer K., Rychlik M., Herz M., Hausladen H., Hückelhoven R., Hess M., 2016. Influence of inoculum and climatic factors on the severity of Fusarium head blight in German spring and winter barley. Food Addit. Contam., Part A 33(3), 489–499. https://doi.org/10.1080/ 19440049.2015.1133932
McMullen M., Bergstrom G.C., De Wolf E., Dill-Macky R., Hershman D., Shaner G., van Sanford D., 2012. A unified effort to fight an enemy of wheat and barley: Fusarium head blight. Plant Dis. 96, 1712–1728. https://doi.org/10.1094/PDIS-03-12-0291-FE
Mielniczuk E., 2018. Występowanie grzybów rodzaju Fusarium na owsie (Avena sativa L.) ze szczególnym uwzględnieniem gatunku Fusarium avenaceum (Fr.) Sacc., jego biologii oraz szkodliwości dla wybranych odmian. Wyd. UP w Lublinie, ss.156.
Mielniczuk E., Kiecana I., Cegiełko M., 2010. Grzyby zasiedlające materiał siewny owsa (Avena sativa L.). Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 556(2), 879–890.
Mielniczuk E., Skwaryło-Bednarz B., 2020. Fusarium head blight, mycotoxins and strategies for their reduction. Agronomy 10(4), 509. https://doi.org/10.3390/agronomy10040509
Nalim F.A., Elmer W.H., McGovern R.J., Geiser D.M., 2009. Multilocus phylogenetic diversity of Fusarium avenaceum pathogenic on lisianthus. Phytopathology 99, 462–468. https://doi.org/10.1094/PHYTO-99-4-0462
Nielsen L.K., Jensen J.D., Nielsen G.C., Jensen J.E., Spliid N.H., Thomsen I.K., Justesen A.F., Col-linge D.B., Jørgensen L.N., 2011. Fusarium head blight of cereals in Denmark: species complex and related mycotoxins. Phytopathology 101(8), 960–969. https://doi.org/10.1094/PHYTO-07-10-0188
Okorski A., Milewska A., Pszczółkowska A., Karpiesiuk K., Kozera W., Dąbrowska J.A., Radwiń-ska J., 2022. Prevalence of Fusarium fungi and deoxynivalenol levels in winter wheat grain in different climatic regions of Poland. Toxins (Basel) 14(2), 102. https://doi.org/10.3390/tox-ins14020102
Osborne L.E., Stein J.M., 2007. Epidemiology of Fusarium head blight on small-grain cereals. Int. J. Food Microbiol. 119, 103–108. https://doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2007.07.032
Pernica M., Kyralová B., Svoboda Z., Boško R., Brožková I., Česlová L., Benešová K., Červenka L., Běláková S., 2022. Levels of T-2 toxin and its metabolites, and the occurrence of Fusarium fungi in spring barley in the Czech Republic. Food Microbiol. 102, 103875. https://doi.org/10.1016/j.fm.2021.103875
Salas B., Steffenson B.J., Casper H.H., Tacke B., Prom L.K., Fetch Jr. T.G., Schwarz P.B., 1999. Fusarium species pathogenic to barley and their associated mycotoxins. Plant Dis. 83, 667–674. https://doi.org/10.1094/PDIS.1999.83.7.667
Schöneberg T., Martin C., Wettstein F. E., Bucheli T. D., Mascher F., Bertossa M., Musa T., Keller B., Vogelgsang S. 2016. Fusarium and mycotoxin spectra in Swiss barley are affected by var-iouscropping techniques. Food Add. Contam., Part A 33(10), 1608–1619. http://dx.doi.org/10.1080/19440049.2016.1219071
Stenglein S.A., 2009. Fusarium poae: A pathogen that needs more attention J. Plant Pathol. 91(1), 25–36.
Tekauz A., McCallum B., Gilbert J., 2000. Review: Fusarium head blight of barley in western Canada. Can. J. Plant Pathol. 22(1), 9–16. https://doi.org/10.1080/07060660009501156
Tobiasz-Salach R., Krochmal-Marczak B., 2017. Jęczmień jego uprawa i możliwości wykorzystania ziarna w żywieniu człowieka. W: B. Krochmal-Marczak, C. Puchalski, B. Ślusarczyk (red.), Wybrane aspekty z bezpieczeństwa żywności. Mon. Nauk. Wyd. PWSZ im. Stanisława Pigo-nia, Krosno, 117–127.
Vančo, B., Šliková, S., Šudyova, V., Šrobárová, A., 2007. Response to Fusarium culmorum inocu-lation in barley. Biologia 62(1), 56–61. https://doi.org/10.2478/s11756-007-0011-x
Vogelgsang S., Musa T., Bänziger I., Kägi A., Bucheli T.D., Wettstein F.E., Pasquali M., Forrer H.R., 2017. Fusarium mycotoxins in Swiss wheat: A survey of growers’ samples between 2007 and 2014 shows strong year and minor geographic effects. Toxins (Basel) 9, 246. https://doi.org/10.3390/toxins9080246
Yli-Mattila T., Paavanen-Huhtala S., Bulat S.A., Alekhina I.A., Nirenberg H.I., 2002. Molecular, morphological and phylogenetic analysis of the Fusarium avenaceum/ F. arthrosporioides/ F. tricinctum species complex-a polyphasic approach. Mycol. Res. 106(6), 655–669. https://doi.org/10.1017/S0953756202006020
Katedra Ochrony Roślin, Wydział Ogrodnictwa i Architektury Krajobrazu, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, ul. Leszczyńskiego 7, 20-069 Lublin, Polska https://orcid.org/0000-0003-1974-0597
Licencja
Utwór dostępny jest na licencji Creative Commons Uznanie autorstwa 4.0 Międzynarodowe.
Artykuły są udostępniane na zasadach CC BY 4.0 (do 2020 r. na zasadach CC BY-NC-ND 4.0)..
Przysłanie artykułu do redakcji oznacza, że nie był on opublikowany wcześniej i nie jest rozpatrywany do publikacji gdzie indziej.
Autor podpisuje oświadczenie o oryginalności dzieła, wkładzie poszczególnych osób i źródle finansowania.
Samoarchiwizacja
Czasopismo Agronomy Science przyjęło politykę samoarchiwizacji nazwaną przez bazę Sherpa Romeo drogą niebieską. Od 2021 r. autorzy mogą samoarchiwizować postprinty artykułów oraz wersje wydawnicze (zgodnie z licencją CC BY). Artykuły z lat wcześniejszych (udostępniane na licencji CC BY-NC-ND 4.0) mogą być samoarchiwizowane tylko w wersji wydawniczej.
