Assessment of resistance of potato clones and cultivars the bacterial wilt (Ralstonia solanacearum)

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Fitopatologia, 2005.Cultivares e clones de batata (Solanum tuberosum L.) foram avaliados de 2002 a 2004 na Embrapa Hortaliças, Brasília-DF, para resistência à murcha bacteriana em campo naturalmente infestado com a raça 1, biovar 1 de Ralstonia solanacearum. Os testes de avaliação foram conduzidos com as cultivares atualmente mais plantadas no Brasil e com conjuntos de clones relatados como resistentes no Brasil e em outras partes do mundo. Em todos os experimentos, a doença foi avaliada pela incidência de plantas murchas em intervalos que permitiram a construção de curvas de progresso da doença para cada genótipo. A partir dessas, foram calculadas as áreas abaixo das curvas de progresso da doença (AACPD), valores usados para a realização das análises estatísticas por meio do programa SAS, que permitiram a comparação da resistência dos genótipos. Os genótipos mais resistentes nos ensaios foram os clones ‘MB 03’ e ‘MB 9846-01’, selecionados na Embrapa Hortaliças, e ‘Cruza 148’, padrão internacional de resistência originário do México. Nesses clones a incidência da doença ficou abaixo de 10%, 100 dias após o plantio. Dentre as cultivares, destacou-se ‘Achat’, com cerca de 30% de plantas murchas, valor significativamente superior ao dos clones acima mencionados, porém inferior ao das cultivares Monalisa, Atlantic, Bintje e Ágata, amplamente cultivadas no Brasil, e que apresentaram acima de 80% das plantas murchas. Observou-se que menores valores de AACPD correspondiam a um atraso no início do aparecimento dos sintomas da doença. Somente os clones ‘MB 03’ e ‘Cruza 148’ e a cultivar Achat apresentaram produção satisfatória devido à alta infestação do solo com o patógeno. Em outro experimento, 28 genótipos tidos como resistentes à murcha bacteriana e mantidos na Lista de Patógenos Testados (Pathogen Tested List) do Centro Internacional de la Papa (CIP), foram introduzidos in vitro, multiplicados em vasos em casa de vegetação e então avaliados em campo infestado com a biovar 1 de R. solanacearum. Os genótipos ‘Mabondo’ e ‘BW 8’ se destacaram nas condições avaliadas e poderão, juntamente com os clones MB-03, Cruza 148 e MB 9846-01, ser incluídos em programas de melhoramento com a finalidade de transferir genes de resistência para cultivares de batata. Os clones MB 03, 384515-1, MB 9721-01 e Cruza 148, anteriormente selecionados como resistentes na Embrapa Hortaliças, foram cruzados com as cultivares Monalisa, Baraka e Asterix para gerar genótipos que combinassem resistência e boas características agronômicas. Dos 200 clones selecionados para tipo de tubérculos em campo comercial em Cristalina - GO, somente dois apresentaram bom desempenho quando cultivados em campo infestado na Embrapa Hortaliças, indicando que essa metodologia não é adequada para seleção de genótipos resistentes. Este resultado levou à recomendação da seleção para resistência como fase anterior à seleção para tipo de tubérculo de modo que não se eliminem genótipos com níveis satisfatórios de resistência. Adicionalmente foi avaliada a resistência à murcha bacteriana em 128 acessos da coleção mundial de Solanum chacoense, procedentes do Inter-Regional Potato Introduction, Sturgeon Bay, Madison, EUA. De 1.792 clones avaliados, seis foram selecionados como apresentando resistência à biovar 1 de R. solanacearum. Posteriormente, esses clones foram testados para outros isolados das biovares 1 e 2, procedentes de diferentes regiões do Brasil. Reação diferencial entre isolados e clones foram verificadas, mostrando que a resistência em S. chacoense é específica para diferentes estirpes do patógeno. _________________________________________________________________________________ ABSTRACTSelected potato (Solanum tuberosum L.) clones and cultivars were screened from 2002 to 2004 in Brasilia, DF, for resistance to bacterial wilt in a field naturally infested with race 1, biovar 1 or Ralstonia solanacearum. The objective of the experiment was to screen the most important cultivars grown in Brazil in comparison with clones previously selected as resistant at Embrapa Vegetables Experiment Station or elsewhere. In the field experiments, disease incidence was assessed in intervals which allowed the construction of disease progress curves for each genopype. The genotypes were statistically compared using the means of the values of the areas under the disease progress curves (AUDPC) calculated using a SAS program. The most resistant genotypes were clones MB-03 and MB 9846-01, previously selected at Embrapa Vegetables, and Clone 148, an international resistant reference from Mexico. All of them showed less than 10% wilt incidence 100 days after planting. Confirming previous results, ‘Achat’ was the most resistant cultivar, with 30% of disease incidence, a value statistically higher than those of the resistant clones. However, bacterial wilt incidence of ‘Achat’ at the end of the plant cycle was significantly lower than those of cultivars Monalisa, Atlantic, Bintje and Agata, with values always above 80%. It was observed that genotypes with lower values of the AUDPC presented symptoms later in the season as compared to susceptible genotypes. Because inoculum density was high in the experimental condition, yields were obtained only for ‘Achat’ and for the resistant clones. In another experiment, 28 genotypes indicated as resistant to bacterial wilt in CIP’s Pathogen Tested List were introduced as in vitro plantlets, multiplied in pots in a screenhouse and then evaluated for resistance upon planting in the same naturally infested field in Brasilia (race 1, biovar 1). Bacterial wilt incidence varied substantially among the genotypes, confirming the idea that screening for bacterial wilt resistance should be done locally. In this trial, only ‘Mabondo’ and ‘BW 8’ were comparable in terms of resistance to the clones selected at Embrapa Vegetables and can be also considered as important sources of resistance in breeding programs. In another experiment, clones MB 03, 384515-1, MB 9721- 01 and Cruza 148, previously selected as resistant at Embrapa Vegetables, were crossed with cultivars Monalisa, Baraka and Asterix in order to combine resistance with acceptable tuber characteristics. From 200 clones selected for tuber characteristics in a disease-free commercial field at Cristalina, GO, only two survived when planted in the infested field in Brasilia. This result indicated that screening to bacterial wilt should be done previously to for commercial characteristics in order to prevent loss of highly resistant clones that do not have good tuber appearance. Additionally, 128 accessions of the world collection of Solanum chacoense, originated from the the Inter-Regional Potato Introduction, Sturgeon Bay, Madison, WI, USA, were evaluated for bacterial wilt resistance (race 1, biovar 1) under screenhouse at Embrapa Vegetables. From 1,792 clones screened, only six were selected. These were later challenged with isolates of biovars 1 and 2 from distinct regions of Brazil. An interaction between isolates and clones indicated that resistance in S. chacoense is specific to different strains of R. solanacearum