Epidemiologycal and histological components of resistance to crown rust on oat genotypes

A ferrugem da folha é a principal doença da cultura da aveia. Sua ocorrência anual associada à grande variabilidade do patógeno predispõe à epidemias severas e a rápida superação da resistência nas cultivares disponíveis. O objetivo deste trabalho foi identificar os mecanismos de resistência a esta doença em genótipos contrastantes. Para isso foram avaliados componentes epidemiológicos e histológicos da resistência à doença em plântulas de genótipos com resistência durável ou com potencial uso como novas fontes de resistência. Dentre os componentes avaliados, a eficiência de infecção apresentou efeito mais claro na resistência observada, enquanto que o período latente não mostrou ser um componente importante. Os processos de infecção e colonização ocorrem de forma semelhante tanto em genótipos suscetíveis quanto em resistentes, porém, após o estabelecimento das colônias, ocorrem eventos chaves que diferenciam os resistentes dos suscetíveis. A morte celular associada com o acúmulo de compostos autofluorescentes e fenólicos foi um evento comum dentre os genótipos resistentes. No entanto, a ocorrência destes eventos é temporalmente distinta. O genótipo Pc68/5*Starter apresenta um mecanismo de hipersensibilidade com aborto precoce das colônias. Contrariamente, URS 21, 04B7113-1 e 04B7119-2 apresentam um mecanismo tardio de hipersensibilidade com aborto das colônias já estabelecidas, associado ao acúmulo de compostos autofluorescentes e fenólicos. Os demais genótipos apresentaram um desenvolvimento normal de colônias contendo tecido esporogênico cinco dias após a inoculação. Os dados obtidos sugerem que os mecanismos de resistência atuantes nos genótipos resistentes, particularmente morte celular e produção de compostos fenólicos, são semelhantes entre si, porém, diferencialmente expressos. A expressão temporal destes dois mecanismos reflete o nível de resistência que estes genótipos apresentam no campo.Crown rust is the main disease of oat crop. Its annual occurrence associated with the great variability of the pathogen predisposes severe epidemics and may quickly overcome the resistance in the available cultivars. The objective of this study was to identify the mechanisms of resistance to this disease in contrasting genotypes. For that it was evaluated some epidemiological and histological components of the disease in seedlings of genotypes with durable resistance or with potential use as new sources of resistance. Among the components evaluated, the efficiency of infection had a more clear effect in the resistance observed, while the latent period did not represent an important component. The processes of colonization and infection occur similarly on both genotypes resistant and susceptible, but after the establishment of the colonies, there are key events that differentiate resistant from susceptible. Host cell death associated with the accumulation of autofluorescent and phenolic compounds was a common event among the resistant genotypes. However, the occurrences of these events are temporally distinct. The genotype Pc68/5* Starter shows a mechanism of hypersensitivity associated to early aborted colonies. In contrast, URS 21, 04B7113-1 and 04B7119-2 show a late mechanism of hypersensitivity with abortion of the colonies already established, associated with accumulation of phenolic compounds. The other genotypes showed a normal development of colonies containing sporogenic tissue five days after inoculation. The data suggest that the mechanisms of resistance acting on resistant genotypes, particularly hypersensitivity and production of phenolic compounds, are similar among themselves, but differentially expressed. The temporal expression of these two mechanisms reflects the level of resistance that these genotypes have on the field