Virulence dynamice and breeding for resistance to stripe, stem, and leaf rust in Canada since 2000
Citation
Brar, G.S., Fetch, T., McCallum, B.D., Hucl, P.J., Kutcher, H.R. (2019). Virulence dynamice and breeding for resistance to stripe, stem, and leaf rust in Canada since 2000. Plant Disease, [online] 103(12), 2981-2995. http://dx.doi.org/10.1094/PDIS-04-19-0866-FE
Plain language summary
Cereal rust diseases have caused numerous epidemics resulting in large yield losses worldwide, due to their ability to rapidly infect wheat and produce wind-blown spores that can migrate to re-infect neighboring fields. In Canada, several rust epidemics occurred in the first half of the 20th century, but have greatly diminished due to the development of resistant varieties containing stacks of several rust resistance genes. Currently, there have been no epidemic losses due to rust disease in Canada for several decades. However, cereal rust pathogens have shown great ability to mutate and generate new races with increased virulence. It is critical to monitor worldwide virulence dynamics in all three cereal rust pathogens, so that early detection of new races with virulence on key resistance genes is done. In concert with this work, discovery and characterization of new rust resistance genes will enable plant breeders with new effective rust genes that can be combined to develop wheat cultivars with stacks of effective genes against new virulence races as they arise. While we have managed to achieve a temporary advantage in this battle against the cereal rusts, the war is not over and the shifty rust enemy has the ability to mutate and attack our wheat if we do not remain vigilant.
Abstract
Le blé (Triticum spp.) est une culture majeure au Canada en termes de superficie cultivée, de production annuelle et de valeur marchande à l'exportation. Il existe neuf classes de blé canadien basées sur le mode de croissance (hiver ou printemps), la dureté du grain (dur ou tendre), la couleur de l'enveloppe du grain (rouge ou blanc) et les facteurs de qualité (teneur en protéines du grain et force du gluten). En 1928, Newman a décrit cette céréale comme « la fée économique de la vie industrielle et commerciale du Canada, ayant construit pratiquement toute la structure économique des provinces des Prairies ». Plusieurs stress biotiques et abiotiques affectent la production de blé au Canada. Les principaux stress abiotiques sont les dommages causés par le gel, la sécheresse et le stress thermique. Parmi les stress biotiques, les maladies causées par des pathogènes fongiques sont les plus importantes, bien que, certaines années, le virus de la mosaïque striée du blé ait provoqué quelques éclosions localisées. Dans le contexte de l'enregistrement des cultivars au Canada, il y a certaines maladies que les sélectionneurs doivent prendre en compte lors de la mise au point de cultivars résistants. Le Comité de recommandation des Prairies pour le blé, le seigle et le triticale classe les maladies du blé en trois catégories : priorité un, priorité deux et priorité trois, en fonction de leur prévalence et des dommages qu'elles peuvent causer. Cependant, les maladies de priorité un sont plus préoccupantes et un niveau minimum de résistance dans les cultivars commerciaux est recommandé pour celles-ci.