Efficacy of CLO-1 biofungicide in suppressing perithecial production by Gibberella zeae on crop residues

Abstract

Fusarium head blight (FHB), caused by Gibberella zeae (anamorph: Fusarium graminearum), is a destructive disease of cereals. Previous studies demonstrated that Clonostachys rosea strain ACM941 is an antagonist of G. zeae that parasitizes the pathogen and reduces FHB severity in wheat. The objective of this research was to evaluate the efficacy of CLO-1, a formulated product of ACM941, for reducing perithecial production on various crop residues in comparison with the registered fungicide Folicur (tebuconazole) under field conditions. When applied on G. zeae inoculated corn, soybean and wheat residues in the spring of 2009 and 2010, CLO-1 significantly inhibited perithecial production on all crop residue types, reducing daily perithecial production (DPP) by 93.1% on corn residue, 94.4% on soybean residue and 84.0% on wheat residue, compared with the untreated control. When applied on naturally infected wheat residues in the autumn of 2009 and 2010, CLO-1 significantly reduced DPP in the following growing season by 72.3% on peduncles, 51.0% on spikelets and 57.2% on stems. These effects were numerically better but not significantly different from those achieved by Folicur fungicide used as a positive control in the same experiments. Results from this study suggest that CLO-1 is a promising biofungicide against G. zeae and may be used as a control measure to reduce the initial inoculum of FHB in an integrated FHB management programme.

Résumé

La brûlure de l’épi causée par le fusarium (BEF), provoquée par Gibberella zeae (forme imparfaite: Fusarium graminearum), est une maladie destructrice des céréales. Des études antérieures ont montré que la souche ACM941 de Clonostachys rosea est un antagoniste de G. zeae: elle parasite l’agent pathogène et atténue la gravité de la BEF chez le blé. Le but de cette recherche était d’évaluer l’efficacité de CLO-1, une préparation à base d’ACM941, quant à la réduction de la production périthéciale sur différents résidus de culture, comparativement au fongicide homologué Folicur (tébuconazole) utilisé en champs. Au printemps de 2009 et de 2010, lorsque appliqué à des résidus de maïs, de soya et de blé inoculés avec G. zeae, CLO-1 a significativement inhibé la production périthéciale sur tous les types de résidus, réduisant la production périthéciale journalière (PPJ) de 93.1 % sur les résidus de maïs, de 94.4 % sur ceux de soya et de 84.0 % sur ceux de blé, comparativement au témoin non traité. Durant l’automne 2009 et celui de 2010, lorsque appliqué à des résidus de blés infectés naturellement, CLO-1 a significativement réduit la PPJ au cours des saisons suivantes de 72.3% sur les pédoncules, de 51.0% sur les épillets et de 57.2% sur les tiges. Ces effets étaient numériquement meilleurs que ceux obtenus avec Folicur utilisé comme solution de contrôle positif au cours des mêmes expériences, mais pas significativement différents. Les résultats de cette étude suggèrent que, comme fongicide biologique, CLO-1 s’avère prometteur contre G. zeae et qu’il peut être utilisé comme mesure visant à réduire la quantité initiale d’inoculum de BEF dans un programme de lutte intégrée contre cette maladie.

Keywords:

• biological control
• Clonostachys rosea
• crop residues
• Fusarium head blight
• Gibberella zeae
• perithecia

Mots clés:

• brûlure de l’épi causée par le fusarium
• Clonostachys rosea
• Gibberella zeae
• lutte biologique
• périthèces
• résidus de culture

Acknowledgements

This research was co-funded by the Pest Management Centre through the Biopesticide Initiative Program of Agriculture and Agri-Food Canada and by the Ontario Wheat Producers’ Marketing Board. We thank M. Bingley, A. McAlpine, H. Geng, J. Vogel and S. Hargadon for technical assistance.