Comparative microscopic and molecular analysis of Thatcher near-isogenic lines with wheat leaf rust resistance genes Lr2a, Lr3, LrB or Lr9 upon challenge with different Puccinia triticina races.

Wang, X., McCallum, B.D., Fetch Jr., T.G., Bakkeren, G., Marais, G.F., et Saville, B. (2013). « Comparative microscopic and molecular analysis of Thatcher near-isogenic lines with wheat leaf rust resistance genes Lr2a, Lr3, LrB or Lr9 upon challenge with different Puccinia triticina races. », Plant Pathology, 62(3), p. 698-707. doi : 10.1111/j.1365-3059.2012.02660.x  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Des lignées de blé ‘Thatcher’ quasi isogéniques portant le gène de résistance Lr2a, Lr3, LrB ou Lr9 ont été inoculées avec des races de Puccinia triticina au phénotype BBBD, MBDS, SBDG et FBDJ. Les structures infectantes du Puccinia triticina ont ét examinées au microscope à fluorescence au cours d’une période de 14 jours suivant l’inoculation. Nous avons utilisé la PCR multiplexe semi-quantitative et des amorces spécifiques du blé et du P. triticina pour estimer les proportions relatives d’ADN des génomes du P. triticina et du blé dans les feuilles infectées. Le déclenchement d’une réponse d’hypersensibilité, la lignification cellulaire et l’accumulation de callose chez les plantes inoculées ont été vérifiés au microscope. Dans les combinaisons produisant une forte résistance à l’infection, type d’infection (TI) ‘0;’, au plus, deux cellules-mères haustoriales ont été produites à chacun des sites d’infection et il n’y a pas eu d’augmentation de la proportion d’ADN génomique du P. triticina dans les feuilles infectées, dénotant l’absence de croissance du P. triticina. En comparaison, la grosseur des colonies de P. triticina a augmenté graduellement dans les combinaisons donnant lieu à une résistance modérée, TI ‘1’ et ‘2’, les proportions les plus élevées d’ADN génomique du P. triticina ayant été trouvées dans les feuilles prélevées 14 jours après l’inoculation. Avec les combinaisons entraînant une sensibilité à l’infection, TI ‘3-4’, la proportion la plus élevée d’ADN génomique de P. triticina a été trouvée dans les feuilles prélevées 10 jours après l’inoculation (45,5-51,5 %). Une réponse d’hypersensibilité et la lignification cellulaire ont été induites un jour après l’inoculation dans les combinaisons produisant des TI ‘0;’ et ‘1’; ces phénomènes ont été observés deux jours après l’inoculation avec les combinaisons produisant un TI ‘2’ et n’ont pas été déclenchés avec les combinaisons donnant lieu à des TI ‘3-4’. De plus, il y a eu une forte accumulation de callose dans les combinaisons Lr9 + BBBD et Lr9 + FBDJ (TI ‘0;’), tandis que cette réaction de défense n’a pas été induite dans les combinaisons faisant intervenir les gènes Lr2a, Lr3 ou LrB, quel que soit l’état de résistance ou de sensibilité à l’infection, ce qui signifie que la résistance conférée par le gène Lr9 est différente de celle conférée par les gènes Lr2a, Lr3 et LrB.

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