Bean rust as a model system to evaluate efficieucy of teliospore induction, especially in the potential mycoherbicide Pucdni a punctiformis

Abstract

Summary: Résumé: Zusammenfassung The use of teliospores of the rust fungus Pucdnia punctiformis (Str.) Röhl., a potential mycoher‐bicide against the dicotyledonous weed Cirsium arvense (L.) Scop, has shown promise. Methods to increase teliospore production for systemic infections were investigated using two dicotyle‐donous host‐pathogen systems, the thistle rust and the bean rust ( Phaseolus vulgaris‐Uromyces appendiculatus ). Three different approaches (culture filtrate extracts of different Aphano‐fadium album strains, application of Ajoen and dark periods) were tested for their capacity to induce teliospore production in the above‐mentioned host‐pathogen systems. The methods significantly increased the teliospore production in the model system (bean‐rust), although differing in the order dark period > A. album extract ajoen. The effect of the A. album extract depends on the strain used. A two‐day dark period increased the teliospore production of bean rust in addition to precipitating its onset. The same effect was noted for thistle rust using A. album extract. The advantage of bean rust as a model organism together with combined applications and host pathogen reaction mechanisms are discussed. La rouille du pois comme système modèle permettant d'évaluer l'efficacité de l'induction de téliosopores, en particulier chez le mycoherbicide potentiel Puccinia punctiformis L'utilisation de téliospores de la rouille Puccinia punctiformis (Str.) Röhl, un mycoherbicide potentiel, s'est montrée prometteuse pour la lutte contre la mauvaise herbe dicotylédone Cirsium arvense (L.) Scop. Des méthodes permettant d'augmenter la production de téliospores pour des infections systémiques ont étéétudiées sur deux systèmes hôte‐pathogène de dicotylédones, la rouille du chardon et la rouille du haricot ( Phaseolus vulgaris‐Uromyces appendiculatus ). Trois approches différentes (extraits de filtrats de culture provenant de différentes souches d' Aphanocladium album , application d'Ajoen et périodes obscures) ont été testées pour leur capacitéà induire les téliospores dans les systèmes hôte/pathogène précédents. Les méthodes accroissaient significativement la production de téliospores dans le système modèle (haricot‐rouille) bien que différant en efficacité dans l'ordre: période obscure extraits d'A album Ajoen. L'effet de l'extrait d'A album dépendait de la souche utilisée. Une période obscure de deux jours accroissait la production de téliospores de la rouille du haricot et avanßait son démarrage. Le même effet était observé chez la rouille du chardon avec des extraits d'A album . L'avantage de la rouille du haricot comme organisme modèle, ainsi que d'applications combinées est discuté, de même que les mécanismes de la relation hôte/pathogène. Der Bohnenrost als Modellsystem zur Abschätzung der Effizienz unterschiedlicher Verfahren der Teleutosporeninduktion unter Berücksichtigung des potentiellen Mykoherbizids Puccinia punctiformis Die Verwendung der Teleutosporen des Rostes Puccinia punctiformis (Str.) Röhl. zeigt erfolgversprechende Ansätze als Mykoherbizid gegen das Unkraut Cirsium arvense (L.) Scop. Methoden, die für systemische Infektionen der Kratzdistel erforderliche Teleutosporenbildung zu steigern, wurden an 2 dikotylen Wirt‐Pathosystemen, der Kratzdistel und der Bohne ( Phaseolus vulgaris/Uromyces appendiculata ), geprüft. Es wurden 3 unterschiedliche Methoden angewandt, um die Teleutosporenbildung in den erwähnten Systemen zu induzieren (Kulturfiltratextrakte unterschiedlicher Aphanocladium‐album ‐Stämme, Ajoen und Dunkelperioden). Alle Anwendungen steigerten die Teleutosporenbildung im Modellsystem Bohnenrost signifikant, jedoch graduell unterschiedlich: Dunkelphase > A.‐ album ‐Extrakt > Ajoen. Dabei war der Effekt des A‐ album ‐Extraktes eindeutig von dem verwendeten Stamm abhängig. Die 2‐tägige Dunkelphase steigerte die Teleutosporenproduktion des Bohnenrostes und bewirkte ein früheres Einsetzen der Teleutosporenbildung. Der gleiche Effekt konnte für den Kratzdistelrost auch unter Verwendung des A.‐album ‐Extraktes festgestellt werden. Die Vorteile des Bohnenrostes als Modellorganismus sowie kombinierte Appli‐kationen und mögliche Wirt‐Pathogen‐Reaktions‐mechanismen werden diskutiert.

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