The use of leaf disk inoculations in assessing resistance to coffee leaf rust (Hemileia vastatrix)

Abstract

The suitability of inoculations of leaf disks of 1.8 cm diameter in determining resistance of coffee toHemileia vastatrix, the causal agent of coffee leaf rust, was studied. Results obtained by this method were similar to those obtained by greenhouse tests with respect to reaction types of coffee plants with complete and/or major gene resistance. The efficacy of the method in assessing incomplete resistance was tested on 19 plants ofCoffea canephora cv. Kouillou, which varied in level of disease in the field. Four series of inoculation were carried out in four different months of the year, and six components of resistance were assessed. The analysis of multiple correlation, applied to the average data of the four series, indicated that 79% of the variation in disease in the field could be explained by the observations in the leaf disk test. For the individual series this percentage varied from 58 to 70. The coefficients of correlation between the six components were significant and high. The percentage of leaf disks with sporulating lesions was found to be the most suitable component for assessing incomplete resistance.

The number of lesions per leaf disk was affected substantially by the hour of the day of leaf collection and by light intensity in the field. No effect was observed of the size of the disks (1 to 2 cm in diameter) and of the leaf wetness period after inoculation (24 and 48h). Results were more consistent when the inoculum was applied in droplets of 0.025 ml than when the inoculum was sprayed onto the disks. No genotype x treatment interactions were observed for the hour of leaf collection, for the size of the leaf disk, for the inoculation method or for the leaf wetness period.

It is concluded that the leaf disk method, if adequately standardized, can be a very useful tool in breeding for coffee leaf rust resistance and also in basic research on the coffee —H. vastatrix relationship.

Samenvatting

De geschiktheid van inoculaties van bladschijven van 1.8 cm diameter voor de bepaling van resistantie van koffie tegenHemileia vastatrix, de veroorzaker van koffieroest, werd nagegaan. Voor het bepalen van het reactietype van koffieplanten, met complete en/of monogene resistentie, bleek de bladschijfmethode resultaten op te leveren die vergelijkbaar waren met die van kasproeven. De geschiktheid van de methode voor het bepalen van onvolledige resistentie werd beproefd bij 19 planten, behorende tot het ras Kouillou vanCoffea canephora, die varieerden in veldaantasting. Vier inoculatie series werden uitgevoerd in vier verschillende maanden van het jaar, waarbij zes resistentie-componenten werden bepaald. Multipele correlatie voor de gemiddelden van de vier series toonde aan dat 79% van de variatie in veldaantasting te verklaren was door de waargenomen componenten in de bladschijftoets. Voor de individuele series varieerde dit percentage tussen de 58 en 70. De zes componenten vertoonden onderling een sterke mate van correlatie. Het percentage bladschijven met sporulatie bleek de meest geschikte component te zijn voor het schatten van onvolledige resistentie.

Het aantal lesies per bladschijf werd duidelijk beïnvloed door het uur van de dag waarop de bladeren werden geplukt en de hoeveelheid licht waaraan de bladeren waren blootgesteld in het veld. De grootte van de bladschijven (1 à 2 cm in diameter) en de bladnatperiode na inoculatie (24 en 48 uur) bleken hierop geen effect te hebben. De inoculatiemethode, waarbij druppels van 0,025 ml werden gebruikt, bleek meer consistente resultaten te geven dan de methode waarbij het inoculum op de bladschijven werd gespoten. Er werd geen genotype x behandeling interactie waargenomen voor het uur van de dag waarop de bladeren werden geplukt, de grootte van de bladschijven, in inoculatiemethode en de duur van de bladnatperiode.

Geconcludeerd wordt dat de bladschijfmethode, mits toegepast in gestandaardiseerde vorm, een zeer bruikbaar hulpmiddel kan zijn bij de veredeling van koffie op roestresistantie en bij het onderzoek naar de relatie tussen koffie enH. vastatrix.