Inoculum density — host response relationships of spring wheat cultivars to infection by Septoria tritici

Abstract

Eightinoculumdensities (ID), increasing in geometric progression from 0.1×10⁵ to 12.8×10⁵ conidia ml⁻¹ ofSeptoria tritici were sprayed onto the leaves of five cultivars ofTriticum aestivum, differing in resistance toS. tritici. Host response to infection byS. tritici, measured as either thelatencyperiod (LPD) orpercentage ofleafarea covered bylesions with pycnidia (PLAL), was significantly linearly correlated with log₁₀ID (r=0.84 to 0.96, with 6 degrees of freedom). As the ID increased from 0.2×10⁵ to 12.8×10⁵ conidia ml⁻¹, LPD decreased by 1 to 2 days for the susceptible and resistant cultivars and by 3 to 5 days for the moderately susceptible cultivars. Within the same ID range, PLAL increased from 73% to 90% for the susceptible cultivar and 2 to 12% for the resistant cultivar. The ID₅₀ value (the number of conidia required for 50% PLAL) calculated from the regression equations relating log₁₀ID to PLAL for each cultivar, ranged from 6.42×10³ conidia ml⁻¹ for the susceptible cultivar to 7.13×10¹³ conidia ml⁻¹ for the resistant cultivar. Estimates of the number of conidia ml⁻¹ required to initiate a lesion (obtained by substituting 1% PLAL into the regression equations relating log₁₀ ID to PLAL) ranged from 16 conidia ml⁻¹ for the susceptible cultivar to 1.0×10⁴ conidia ml⁻¹ for the resistant cultivar. Using the change of PLAL with ID, the restriction of lesion development for each cultivar could be partitioned into that due to host resistance and that due to interaction between lesions. Log₁₀LPD was significantly correlated negatively with PLAL. As a general rule when screening cultivars for resistance toS. tritici, it is advisable to inoculate them with several inoculum densities and to determine the latency period.

Samenvatting

Sporensuspensies vanSeptoria tritici die in dichtheid (ID) varieerden volgens een geometrische reeks van 0,1 tot 12,8×10⁵ sporen.ml⁻¹, werden gebruikt bij de inoculatie van kiemplanten van vijf cultivars vanTriticum aestivum die verschilden in resistentie tegenS. tritici.

De reactie van de waardplanten werd gemeten aan de latentie periode (LPD) en aan het percentage bladoppervlak dat ingenomen werd door vlekken met pycniden (PLAL). Beide grootheden toonden een significante lineaire correlatie met log₁₀ID (r=0,84 tot 0,96 bij 6 vrijheidsgraden). Bij een toename van ID van 0,2×10⁵ tot 12,8×10⁵ sporen.ml⁻¹ nam de lengte van de latentie periode af met 1 tot 2 dagen bij de vatbare en de resistente cultivars, en met 3 tot 5 dagen bij de matig vatbare cultivars (Fig. 2).

In hetzelfde traject van inoculumdichtheid nam de PLAL toe van 73 tot 90% bij vatbare cultivars, en van 2 tot 12% bij de resistente cultivars (Fig. 3). De ID₅₀-waarde, het aantal sporen dat nodig is om 50% aantasting te verkrijgen, werd berekend uit de regressievergelijkingen die voor iedere cultivar het verband aangeven tussen log₁₀ ID en het aantastingspercentage (PLAL). Deze waarde varieerde van 6,42×10³ sporen per ml voor vatbare tot 7,13×10³ sporen per ml voor de resistente cultivars (Tabel 1). Schattingen voor het aantal sporen dat nodig is om een vlek te doen ontstaan werden verkregen door de 1% aantastingswaarde te substitueren in de eerder genoemde regressievergelijkingen. Deze waarden varieerden van 16 sporen.ml⁻¹ voor de vatbare cultivar tot 10000 sporen.ml⁻¹ voor de resistente cultivar (Tabel 1). Via de toename van de aantastingsgraad (PLAL) per eenheid stijging in de inoculumdichtheid kon de remming op de vlekontwikkeling opgesplitst worden in een gedeelte dat toegeschreven werd aan de resistentie van de plant en een gedeelte dat te wijten was aan de interactie tussen de vlekken (Fig. 4 en 5; Tabel 2).

Log₁₀ LPD was negatief gecorreleerd met PLAL (Fig. 6). Bij het toetsen van cultivars op resistentie tegenS. tritici zouden sporensuspensies van verschillende dichtheden gebruikt moeten worden en zou de latentie periode, evenals de aantastingsgraad bepaald moeten worden.