PW : / S.

PW 2015-2020 Zadanie 3.3: Monitoring zmian zdolności chorobotwórczych populacji patogenów z kompleksu Stagonospora spp. / S. tritici sprawców plamistości liści i plew pszenicy i pszenżyta Zakład Fitopatologii, Pracownia Hodowli Odpornościowej Kierownik tematu: prof. dr hab. Edward Arseniuk Wykonawca: mgr inż. Sławomir Bartosiak Symbol tematu 3-3-00-0-03

Zakres merytoryczny zadania 1. zakładanie doświadczeń polowych, tzw. szkółek septoriozy, w punktach doświadczalnych na terenie kraju z odmianami pszenicy i pszenżyta wybranymi z krajowego rejestru o zróżnicowanej odporności na Parastagonospora (syn. Stagonospora) nodorum i Zymoseptoria (syn. Septoria) tritici; 2. ocena naturalnego porażenia roślin odmian zbóż w szkółkach przez septoriozy liści i plew; 3. monitorowanie odporności na septoriozę liści i plew materiałów hodowlanych i odmian rodzimej hodowli ozimej pszenicy i ozimego pszenżyta, w tym produkcja inokulum P. nodorum dla spółek hodowli roślin grupy IHAR oraz spółek hodowli skarbu państwa jako wskaźnik porównawczy odporności; 4. zbiór i analiza mikologiczna porażonego septoriozami materiału roślinnego pszenicy i pszenżyta z doświadczeń polowych własnych i z terenu; 5. izolacja i identyfikacja grzybów wywołujących septoriozy; 6. ocena patogeniczności wybranych z kolekcji roboczej izolatów ww. grzybów; 7. poszerzanie o nowe patogeniczności i utrzymywanie roboczej kolekcji izolatów grzybów Parastagonospora spp./zymoseptoria tritici; 8. opracowanie wyników i wstępnych zaleceń, określenie stopnia realizacji założonego celu. Informacja w formie broszury lub materiału informacyjnego zostanie udostępniona w formie elektronicznej na stronie internetowej Instytutu, oraz przesłana do ośrodków doradztwa rolniczego w całym kraju i Głównego Inspektora Ochrony Roślin i Nasiennictwa wraz z podaniem ścieżki dostępu do jej pobierania; 9. udostępnianie za pośrednictwem Platformy Sygnalizacji Agrofagów (www.agrofagi.com.pl) wyników wszystkich obserwacji agrofagów oraz zaleceń powstałych w ramach realizacji zadania; 10. podsumowanie realizacji pierwszego etapu programu wieloletniego 2015-2017 r.

Ocena naturalnego porażenia roślin odmian zbóż w szkółkach przez septoriozy liści i plew Geograficzne lokalizacje szkółek septoriozy nałożone na mapę bilansu wodnego za okres 2017.21.V - 20.VII (http://www.susza.iung.pulawy.pl) KBW [mm] -189-180 -179-170 -169-160 -159-150 -149-140 -139-130 -129-120 -119-110 -109-100 -99-90 W 8 terenowych szkółkach septoriozy założonych z 10 odmianami pszenicy ozimej, 6 pszenicy jarej oraz 10 pszenżyta ozimego i 6 pszenżyta jarego w różnych geograficznie regionach kraju oceniono naturalne porażenie roślin septoriozami liści i plew w skali od 1 o (silne porażenie) do 9 o (brak objawów porażenia). -89-80 -79-70 -69-60 -59-50 >-50

Bartążek Bartążek Bartążek Bartążek Ocena naturalnego porażenia roślin odmian zbóż w szkółkach przez septoriozy liści w 2017 roku 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 8,3 8,2 8,3 7,8 7,9 7,5 7,3 7,3 7,3 7,0 7,2 7,5 7,8 7,2 7,3 7,7 6,7 6,7 6,4 5,8 5,1 5,2 5,7 6,0 6,5 6,1 6,5 5,7 5,3 5,3 5,2 4,3 Pszenica jara Pszenica ozima Pszenżyto jare Pszenżyto ozime a gatunek zboża, b punkt doświadczalny. NIR 0,05 dla NL a = 0,41; b = 0,56; a x b = 1,15. Wnioski 1) najsilniejszy stopień porażenia septoriozą liści (NL) pszenicy ozimej obserwowano w ie, pszenżyta ozimego w Grodkowicach i ie, pszenicy jarej w u i ie, 2) stopień porażenia pszenżyta jarego nie różnił się znacząco między punktami doświadczalnymi, jedynie w Borowie obserwowano mniejsze nasilenie septorioz; 3) w bieżącym roku warunki pogodowe były sprzyjające dla rozwoju chorób grzybowych, stąd obserwowano wysokie nasilenie septorioz w punktach doświadczalnych.

Bartążek Bartążek Bartążek Bartążek 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Ocena naturalnego porażenia roślin odmian zbóż w szkółkach przez septoriozy plew w 2017 roku 8,7 7,3 8,7 8,2 8,2 7,7 9,0 8,0 7,5 6,6 8,5 8,5 6,5 7,4 8,3 7,6 9,0 8,5 9,0 9,0 8,7 8,2 9,0 8,8 7,3 6,9 8,5 8,0 7,2 7,8 7,8 7,7 Pszenica jara Pszenica ozima Pszenżyto jare Pszenżyto ozime a gatunek zboża, b punkt doświadczalny. NIR 0,05 dla NK a = 0,37; b = 0,50; a x b = 1,04. Wnioski 1) stwierdzono istotne różnice stopnia porażenia septoriozami liści i kłosów między punktami doświadczalnymi oraz gatunkami i odmianami zbóż w szkółkach; 2) najsilniejszy stopień porażenia septoriozą kłosów (NK) pszenicy ozimej obserwowano w ie i ie, pszenżyta ozimego w ie, ie i Bartążku; 3) zróżnicowanie stopnia porażenia kłosów pszenżyta jarego w 2017 roku było niewielkie i w większości punktów doświadczalnych nie obserwowano objawów chorobowych. 4) kłosy pszenicy jarej najsilniej porażone były w ie.

Monitorowanie odporności na septoriozę liści i plew odmian pszenicy i pszenżyta Katoda Koksa Nawra Struna Torka Żura Bogatka Fidelius Florus Hondia Medalistka Muszelka Natula Ostroga Sailor Tonacja Andrus Kargo Legalo Mieszko Milewo Nagano Alekto Algoso Atletico Baltiko Borwo Cyrkon Elpaso Fredro Pigmej Salto 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 5,3 5,0 4,5 6,1 4,9 4,9 6,0 6,9 5,9 6,2 6,0 6,7 6,2 6,8 6,4 6,3 4,3 4,3 2,9 4,0 3,2 3,0 6,1 5,7 5,4 5,5 7,5 6,4 6,2 6,5 6,0 6,9 Pszenica jara Pszenica ozima Pszenżyto jare Pszenżyto ozime NIR dla pszenica jara: NIR 0,05 dla NL = 0,38; NIR dla pszenica ozima: NIR 0,05 dla NL = 0,39; NIR dla pszenżyto jare: NIR 0,05 dla NL = 0,71; Wnioski NIR dla pszenżyto ozime: NIR 0,05 dla NL = 0,88; 1) liście odmian pszenicy jarej i pszenżyta jarego w warunkach sztucznej inokulacji w warunkach polowych były porażone średnio o 2 i 4 stopnie silniej w skali 9. stopniowej w porównaniu z porażeniem naturalnym, natomiast stopień porażenia pszenicy i pszenżyta ozimego był na podobnym poziomie; 2) Najsilniej porażonymi odmianami w warunkach sztucznej inokulacji patogenem P. nodorum były: Legalo, Nagano, Milewo pszenżyto jare; Nawra, Torka, Żura pszenica jara; Atletico, Baltiko, Algoso, Pigmej pszenżyto ozime i Florus, Bogatka i Medalistka pszenica ozima.

Monitorowanie odporności na septoriozę liści i plew odmian pszenicy i pszenżyta Katoda Koksa Nawra Struna Torka Żura Bogatka Fidelius Florus Hondia Medalistka Muszelka Natula Ostroga Sailor Tonacja Andrus Kargo Legalo Mieszko Milewo Nagano Alekto Algoso Atletico Baltiko Borwo Cyrkon Elpaso Fredro Pigmej Salto 8 7 6 5 4 3 2 1 0 6,5 6,5 6,2 7,0 6,5 5,8 5,5 5,3 6,0 5,7 5,2 4,8 6,0 6,2 6,3 6,5 6,7 6,0 5,8 6,0 5,5 5,2 6,3 6,6 6,0 5,6 7,3 6,7 7,0 6,7 7,2 6,6 Pszenica jara Pszenica ozima Pszenżyto jare Pszenżyto ozime NIR dla pszenica jara: NIR 0,05 dla NK = 0,61. NIR dla pszenica ozima: NIR 0,05 dla NK = 0,85. NIR dla pszenżyto jare: NIR 0,05 dla NK = 0,88. NIR dla pszenżyto ozime: NIR 0,05 dla NK = 0,46. Wnioski 1) kłosy pszenicy i pszenżyta odmian jarych i ozimych w warunkach sztucznej inokulacji w warunkach polowych były porażone średnio o 1 do 3 stopni silniej w skali 9. stopniowej w porównaniu z porażeniem naturalnym; 2) w warunkach sztucznej inokulacji najsilniej porażone kłosy w przypadku pszenicy ozimej miała Muszelka, a najpodatniejszą jarą odmianą pszenicy była Żura; 3) wśród odmian pszenżyta ozimego odmiany z najpodatniejszymi kłosami to: Baltiko i Atletico, a pszenżyta jarego Nagano; 4) Najodporniejszą odmianą zarówno pod względem odporności kłosów jak i liści w warunkach sztucznej inokulacji było Borwo.

Zbiór i analiza mikologiczna porażonego septoriozami materiału roślinnego pszenicy i pszenżyta z doświadczeń polowych w terenowych szkółkach septoriozy zebrano porażony grzybami Parastagonospora spp./ Zymoseptoria tritici materiał roślinny, wykonano analizy mikologiczne i określono udział tych gatunków patogenów w powodowaniu choroby w różnych regionach kraju na roślinach odmian ozimych i jarych pszenicy i pszenżyta. P. avenae P. nodorum Z. tritici

Wnioski 1) wykonano 200 analiz mikologicznych porażonych septoriozami liści i plew pszenicy i pszenżyta; 2) % udział poszczególnych gatunków w puli całości izolacji w 2017 roku wynosił: 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 23 76 16 1 1 83 Pszenica jara Pszenica ozima Pszenżyto jare Pszenżyto ozime 3) obserwuje się przełamywanie odporności pszenżyta przez Z. tritici; 4) najczęściej występującym patogenem pszenicy jarej i ozimej był Z. tritici; 5) P. nodorum infekował najczęściej pszenżyto ozime i jare. 68 32 0 56 18 26 Średnia z S. nodorum [%] Średnia z S. avenae [%] Średnia z S. tritici [%]

średnia średnia Bartążek średnia średnia Bartążek Udział patogenów [%] Wnioski Udział procentowy patogenów w punktach doświadczalnych: 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 % P. nodorum % P. avenae % Z. tritici Pszenica jara Pszenica ozima Pszenżyto jare Pszenżyto ozime 1. Wśród monitorowanych patogenów Z. tritici na pszenicy jarej miał najwyższy udział w 7 punktach doświadczalnych, w ie dominował P. nodorum (87%); 2. Z. tritici dominował na pszenicy ozimej w Grodkowicach (99%), Oleśnicy Małej (99%), u (99%), Smolicach (97%), ie (74%), Borowie (72%) i Bartążku (65%), w ie najwyższy udział miał P. nodorum (52%); 3. w przypadku pszenżyta jarego dominującym patogenem w 6 punktach doświadczalnych był P. nodorum, jedynie w Smolicach większy udział miał P. avenae; 4. P. nodorum dominował na pszenżycie ozimym w Bartążku: (100%), ie (70%), ie (73%), u (69%) i Smolicach (54%), w Grodkowicach najwyższy udział miał Z. tritici (92%), a w Oleśnicy Małej i Borowie P. avenae (63%);

średnia Sn17-16-1 Sn17-62-2 Sn17-64-2 Sn17-69-1 Sn17-87-1 średnia Sn17-16-1 Sn17-62-2 Sn17-64-2 Sn17-69-1 Sn17-87-1 Stopień porażenia [%] Ocena patogeniczności izolatów P. nodorum 1) ustalono, że występuje zróżnicowanie patogeniczności między izolatami; 2) na siewkach pszenżyta ozimego najwyższą patogeniczność wykazywał izolat Sn17-16-1, wyizolowany z kłosa pszenicy i pochodzący z a; 3) na siewkach pszenicy ozimej izolatem o najwyższej patogeniczności był Sn17-62-2, a pochodził on z odmiany Andrus (pszenżyto jare) z Borowa; Średnie porażenie pszenicy ozimej i pszenżyta ozimego przez testowane izolaty. 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Średnia z % chloroz Średnia z % nekroz NIR dla a izolat; b gatunek zboża. NIR 0,05 dla % nekroz + % chloroz a = 7,4; b = 4,7; axb = 10,4; NIR 0,05 dla % chloroz a = 4,3; b = 2,7; axb = 6,0; NIR 0,05 dla % nekroz a = 4,2; b = 2,7; axb = 6,0. pszenica ozima pszenżyto ozime

średnia Bogatka Finezja Muszelka Natula Sailor Tonacja średnia Alekto Algoso Atletico Baltiko Borwo Fredro Pigmej Ocena patogeniczności izolatów P. nodorum 1) siewki odmian pszenicy ozimej i pszenżyta ozimego różniły się statystycznie odpornością na P. nodorum; 2) najbardziej podatnymi odmianami pszenicy ozimej były Sailor i Natula, najodporniejszymi natomiast Bogatka i Finezja; 3) najpodatniejszą odmianą pszenżyta ozimego był Pigmej, natomiast najwyższą odporność wykazywała odmiana Borwo. Średnie porażenie odmian pszenicy ozimej i pszenżyta ozimego przez izolaty z 2017 roku 45 40 35 30 25 20 15 10 Średnia z %CHl Średnia z %N NIR dla a izolat; b odmiana. NIR 0,05 dla pszenica ozima % nekroz + % chloroz a = 7,9; b = 8,5; axb = 19,1; NIR 0,05 dla % chloroz a = 4,3; b = 4,7; axb = 10,5; NIR 0,05 dla % nekroz a = 4,9; b = 5,4; axb = 12,0. 5 0 pszenica ozima pszenżyto ozime NIR 0,05 dla pszenżyto ozime % nekroz + % chloroz a = 6,3; b = 7,5; axb = 16,7; NIR 0,05 dla % chloroz a = 4,3; b = 5,1; axb = 11,5; NIR 0,05 dla % nekroz a = 3,2; b = 3,8; axb = 8,5.

Podsumowanie realizacji pierwszego etapu programu wieloletniego 2015-2017 r. Naturalny stopień porażenia zbóż przez septoriozy za okres 2015-2017: Gatunek zboża (a) Pszenica jara Pszenica ozima Pszenżyto jare Pszenżyto ozime Średnia (b) Rok (b) NL NK 2015 6,1 8,1 2016 7,5 8,1 2017 7,4 8,2 średnia (a) 7 8,1 2015 5,3 7,2 2016 5,3 7,2 2017 5,7 7,6 średnia (a) 5,4 7,3 2015 6,1 8 2016 7,8 8,4 2017 7,5 8,8 średnia (a) 7,1 8,4 2015 5,6 6,7 2016 6 7,4 2017 6,1 7,7 średnia (a) 5,9 7,3 2015 5,8 7,5 2016 6,6 7,8 2017 6,7 8,1 NIR dla a gatunek zboża; b rok. NIR 0,05 dla NL a = 0,28; b = 0,24; axb = 0,48. NIR 0,05 dla NK a = 0,23; b = 0,19; axb = 0,39. średni stopień porażenia między latami 2015-2017 dla poszczególnych gatunków zbóż różnił się nieznacznie, zarówno w przypadku porażenia kłosów, jak i stopnia porażenia liści; można jednak zaobserwować wyraźnie zróżnicowanie stopnia porażenia, zarówno liści, jak i kłosów pomiędzy zbożami ozimymi i jarymi. zboża ozime były silniej porażone nawet o 1,7 stopnie w skali, w stosunku do zbóż jarych; Stopień porażenia liści był niższy w stosunku do porażenia kłosów od 0,6 do 2,0 stopni w skali w zależności od gatunku zboża.

Gatunek zboża (a) Pszenica jara Pszenica ozima Pszenżyto jare Pszenżyto ozime średnia (a) Średni udział procentowy patogenów z kompleksu Parastagonospora spp./z. tritici za lata 2015-2017. Rok (b) NIR dla a gatunek zboża; b rok. S. nodorum [%] 2015 38 3 59 0,000 2016 39 5 56 0,000 2017 23 1 76 0,000 średnia (b) 33 3 64 0,000 2015 11 0 89 0,000 2016 9 3 88 0,000 2017 16 1 83 0,000 średnia (b) 12 1 88 0,000 2015 50 14 36 0,283 2016 61 36 3 0,000 2017 68 32 0 0,000 średnia (b) 60 27 13 0,000 2015 45 12 43 0,000 2016 63 26 11 0,000 2017 56 18 26 0,000 średnia (b) 55 19 27 0,000 2015 36 7 57 0,000 2016 43 18 40 0,000 2017 41 13 46 0,000 NIR 0,05 dla % S. nodorum a = 17,4; b = 15,0; axb = 30,5. NIR 0,05 dla % S. avenae a = 10,1; b = 8,7; axb = 17,7. NIR 0,05 dla % S. tritici a = 16,7; b = 14,3; axb = 29,1. S. avenae [%] S. tritici [%] χ 2 p W latach 2015 2017 dominującym patogenem powodującym septoriozę pszenicy był Z. tritici, a na pszenżycie był to P. nodorum.

Gatunek zboża (a) Pszenica jara Pszenica ozima Pszenżyto jare Pszenżyto ozime średnia (a) Średni udział procentowy patogenów z kompleksu Parastagonospora spp./z. tritici za lata 2015-2017. Rok (b) NIR dla a gatunek zboża; b rok. S. nodorum [%] S. tritici [%] 2015 38 3 59 0,000 2016 39 5 56 0,000 2017 23 1 76 0,000 średnia (b) 33 3 64 0,000 2015 11 0 89 0,000 2016 9 3 88 0,000 2017 16 1 83 0,000 średnia (b) 12 1 88 0,000 2015 50 14 36 0,283 2016 61 36 3 0,000 2017 68 32 0 0,000 średnia (b) 60 27 13 0,000 2015 45 12 43 0,000 2016 63 26 11 0,000 2017 56 18 26 0,000 średnia (b) 55 19 27 0,000 2015 36 7 57 0,000 2016 43 18 40 0,000 2017 41 13 46 0,000 NIR 0,05 dla % S. nodorum a = 17,4; b = 15,0; axb = 30,5. NIR 0,05 dla % S. avenae a = 10,1; b = 8,7; axb = 17,7. NIR 0,05 dla % S. tritici a = 16,7; b = 14,3; axb = 29,1. S. avenae [%] χ 2 p P. avenae był mało znaczącym patogenem pszenicy ozimej, częstość jego występowania wynosiła zaledwie od 1% do 3%, a na pszenicy jarej od 3% do 5%. P. avenae powodował jednak dość znaczące straty w przypadku odmian pszenżyta objętych monitoringiem.

Gatunek zboża (a) Pszenica jara Pszenica ozima Pszenżyto jare Pszenżyto ozime średnia (a) Średni udział procentowy patogenów z kompleksu Parastagonospora spp./z. tritici za lata 2015-2017. Rok (b) NIR dla a gatunek zboża; b rok. S. nodorum [%] 2015 38 3 59 0,000 2016 39 5 56 0,000 2017 23 1 76 0,000 średnia (b) 33 3 64 0,000 2015 11 0 89 0,000 2016 9 3 88 0,000 2017 16 1 83 0,000 średnia (b) 12 1 88 0,000 2015 50 14 36 0,283 2016 61 36 3 0,000 2017 68 32 0 0,000 średnia (b) 60 27 13 0,000 2015 45 12 43 0,000 2016 63 26 11 0,000 2017 56 18 26 0,000 średnia (b) 55 19 27 0,000 2015 36 7 57 0,000 2016 43 18 40 0,000 2017 41 13 46 0,000 NIR 0,05 dla % S. nodorum a = 17,4; b = 15,0; axb = 30,5. NIR 0,05 dla % S. avenae a = 10,1; b = 8,7; axb = 17,7. NIR 0,05 dla % S. tritici a = 16,7; b = 14,3; axb = 29,1. S. avenae [%] S. tritici [%] χ 2 p Średni udział patogenów w latach 2015-2017 na pszenicy ozimej był stosunkowo stały. Największe zróżnicowanie występowania patogenów w latach notowano na pszenżycie jarym i ozimym.

Mierniki zadania 1) liczba analiz mikologicznych i oznaczeń do gatunku 700/700; 2) liczba wykonanych testów charakteryzujących cechy chorobotwórcze zebranych izolatów patogenów 3/3; 3) liczba zgromadzonych w kolekcjach roboczych izolatów ras, patotypów i szczepów z nowymi patogenicznościami 15/15; 4) liczba referatów, wykładów, doniesień konferencyjnych, publikacji i raportów 3/3;

8th International Triticeae Symposium 2017 SŁAWOMIR FRANCISZEK BARTOSIAK, EDWARD ARSENIUK, EWA BEDNARCZYK. 2017. Poster. Search for sources of resistance among wild Triticeae species and lines/varieties of soft wheat and triticale to Parastagonospora nodorum blotch. 8th International Triticeae Symposium 2017; 13th Gatersleben Research Conference.