Understanding the evolution of fungicide resistance in field populations of the wheat blast pathogen from Brazil
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Data
2022-08-26
Autores
Vicentini, Samara Nunes Campos
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Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Resumo
Algumas doenças de plantas estão se tornando muito difíceis de serem controladas devido à falta de cultivares resistentes dos hospedeiros e à disponibilidade limitada de fungicidas para proteção das culturas. Resistência aos fungicidas, regulamentação mais rígida para registro e fluxo lento de desenvolvimento de novos produtos estão reduzindo a gama de classes químicas de fungicidas disponíveis. Isso leva à maior dependência de um número menor de princípios ativos com modos de ação fungicida que, em consequência, aumenta a pressão de seleção por mais casos de resistência. A disponibilidade limitada de produtos químicos eficazes para proteção de plantas, aliada à indisponibilidade de variedades com resistência genética nas principais culturas, fizeram com que os patógenos-chave fossem cada vez mais difíceis de se controlar. A fim de aumentar a vida útil dos novos princípios ativos fungicidas atualmente disponíveis, estratégias de manejo integrado de doenças baseadas em "evolução inteligente" (i.e., guiada) dos fitopatógenos são necessárias. Neste contexto, o trabalho visou estudar os cenários históricos e atuais de resistência a fungicidas do fitopatógeno Pyricularia oryzae linhagem Triticum (PoTl), agente causal da brusone do trigo, uma doença fúngica muito importante no Brasil, e de manejo muito difícil, porque vários grupos de fungicidas (por exemplo, inibidores da esterol desmetilase, da quinona e da succinato desidrogenase) tornaram-se (ou estão se tornando) ineficazes. O início das epidemias dessa doença é pouco compreendido e, portanto, estratégias anti-resistência adequadas e controle ótimo da doença não podem ser alcançados. Para o controle eficaz da brusone é necessário uma melhor compreensão da epidemiologia da doença, conhecimento do status atual da sensibilidade/resistência aos principais fungicidas e de novas estratégias para manejo da doença. Este trabalho abordou todos esses três aspectos, usando a última tecnologia de captura de esporos, experimentos de fenotipagem e genotipagem para detecção de resistência a fungicidas possibilitando a medição quantitativa dos níveis de inóculo dos fitopatógenos e a detecção de alelos. Essas ferramentas são genéricas e certamente podem ser aplicadas para estudar a evolução e seleção de mecanismos para resistência a fungicidas em outros fitopatógenos que são importantes para o Brasil.
Some plant diseases are becoming very difficult to control due to lack of host resistance cultivars and limited availability of fungicides for crop protection. Fungicide resistance, tighter regulations and a slowing pipeline of new products are reducing the range of available chemical classes. This leads to greater dependence on fewer active ingredients with fungicide modes of action, and subsequently increases the selective pressure for further cases of resistance. The limited availability of effective crop protection products, coupled with lack of genetic resistance in major crop varieties, is making key pathogens increasingly difficult to control. In order to increase the shelf life of new and currently available fungicide actives, “evolution-smart” (i.e., guided) integrated pest management strategies are needed. In this context, this work aimed to study the historical and current scenarios of the plant pathogen Pyricularia oryzae Triticum lineage (PoTl), the causal agent of wheat blast, an important fungal disease in Brazil that is very difficult to control, because several groups of fungicides (e.g. sterol demethylase, quinone outside and succinate dehydrogenase inhibitors) became (or having become) ineffective. In addition, onset of disease epidemics is poorly understood and, therefore, appropriate anti-resistance strategies and optimal disease control cannot be achieved. To improve wheat blast control, a better understanding of the disease epidemiology, the fungicide sensitivity/resistance status and new disease management strategies are needed. This study focused on all three aspects using the latest spore trapping technology, fungicide pheno- and genotyping sensitivity/resistance assays enabling quantitative measurement of pathogen levels and detection of fungicide resistant alleles. These tools are generic and can be applied to study evolution and selection of fungicide resistance mechanisms in other pathogens that are important to Brazil.
Some plant diseases are becoming very difficult to control due to lack of host resistance cultivars and limited availability of fungicides for crop protection. Fungicide resistance, tighter regulations and a slowing pipeline of new products are reducing the range of available chemical classes. This leads to greater dependence on fewer active ingredients with fungicide modes of action, and subsequently increases the selective pressure for further cases of resistance. The limited availability of effective crop protection products, coupled with lack of genetic resistance in major crop varieties, is making key pathogens increasingly difficult to control. In order to increase the shelf life of new and currently available fungicide actives, “evolution-smart” (i.e., guided) integrated pest management strategies are needed. In this context, this work aimed to study the historical and current scenarios of the plant pathogen Pyricularia oryzae Triticum lineage (PoTl), the causal agent of wheat blast, an important fungal disease in Brazil that is very difficult to control, because several groups of fungicides (e.g. sterol demethylase, quinone outside and succinate dehydrogenase inhibitors) became (or having become) ineffective. In addition, onset of disease epidemics is poorly understood and, therefore, appropriate anti-resistance strategies and optimal disease control cannot be achieved. To improve wheat blast control, a better understanding of the disease epidemiology, the fungicide sensitivity/resistance status and new disease management strategies are needed. This study focused on all three aspects using the latest spore trapping technology, fungicide pheno- and genotyping sensitivity/resistance assays enabling quantitative measurement of pathogen levels and detection of fungicide resistant alleles. These tools are generic and can be applied to study evolution and selection of fungicide resistance mechanisms in other pathogens that are important to Brazil.
Descrição
Palavras-chave
Manejo integrado de doenças, Monitoramento de epidemias, Pyricularia oryzae linhagem Triticum, Estrobilurinas, Triazóis, Inibidores da SDH, Integrated disease management, Epidemic monitoring, Pyricularia oryzae Triticum lineage, Strobilurin, Triazoles, SDH inhibitors